ES2251152T3 - SPRAY TOWER AND METHOD OF USE OF THE SAME. - Google Patents

SPRAY TOWER AND METHOD OF USE OF THE SAME.

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ES2251152T3
ES2251152T3 ES99300585T ES99300585T ES2251152T3 ES 2251152 T3 ES2251152 T3 ES 2251152T3 ES 99300585 T ES99300585 T ES 99300585T ES 99300585 T ES99300585 T ES 99300585T ES 2251152 T3 ES2251152 T3 ES 2251152T3
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ES
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longitudinal axis
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ES99300585T
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Spanish (es)
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Gregory Patrick Muldowney
Timothy Paul Holtan
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ExxonMobil Oil Corp
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ExxonMobil Oil Corp
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Abstract

LA PRESENTE INVENCION DESCRIBE UNA TOBERA, UN CONJUNTO DE TOBERA Y UN PROCEDIMIENTO PARA UTILIZAR EL MISMO PARA ATOMIZAR UNA CORRIENTE LIQUIDA EN UNA PULVERIZACION EN FORMA DE ABANICO PLANA. LA TOBERA Y EL CONJUNTO DE TOBERA SON PARTICULARMENTE UTILES PARA ATOMIZAR UNA CARGA DE HIDROCARBURO EN UNA ZONA DE "CRACKING" O PIROLIZACION CATALITICA DE UN PROCESO DE "CRACKING" CATALITICO DE FLUIDO (FCC). LA TOBERA INCLUYE UNA PUNTA DE TOBERA QUE TIENE AL MENOS TRES ABERTURAS BASICAMENTE PERPENDICULARES QUE SE EXTIENDEN DE LA SUPERFICIE INTERIOR DE LA PUNTA DE LA TOBERA HACIA LA SUPERFICIE EXTERIOR DE LA PUNTA DE LA TOBERA. LAS ABERTURAS TIENEN UN ANGULO COMPRENDIDO ENTRE 0 GRADOS Y UNOS 75 GRADOS. LA PRESENTE INVENCION DESCRIBE TAMBIEN UN CONJUNTO DE TOBERAS QUE CONTIENE AL MENOS TRES TOBERAS DE LA PRESENTE INVENCION, MONTADAS RADIALMENTE ALREDEDOR DEL PERIMETRO DE UNA ZONA QUE SE VA A PULVERIZAR.THE PRESENT INVENTION DESCRIBES A TOWER, A TOWER ASSEMBLY AND A PROCEDURE TO USE THE SAME TO ATOMIZE A LIQUID CURRENT IN A SPRAY IN THE FORM OF A FLAT FAN. THE TOBER AND THE TOBERA ASSEMBLY ARE PARTICULARLY USEFUL TO ATOMIZE A LOAD OF HYDROCARBON IN A "CRACKING" AREA OR CATALYTIC PIROLIZATION OF A CATALYTIC FLUID CRACKING PROCESS (FCC). THE TOWER INCLUDES A TOBERA POINT THAT HAS AT LEAST THREE BASICALLY PERPENDICULAR OPENINGS THAT EXTEND FROM THE INTERIOR SURFACE OF THE TOBER POINT TO THE EXTERNAL SURFACE OF THE TOBER POINT. THE OPENINGS HAVE AN ANGLE UNDERSTANDED BETWEEN 0 DEGREES AND ABOUT 75 DEGREES. THE PRESENT INVENTION DESCRIBES ALSO A SET OF NOZZLES CONTAINING AT LEAST THREE NOZZLES OF THE PRESENT INVENTION, RADIALLY MOUNTED AROUND THE PERIMETER OF A ZONE THAT WILL BE SPRAYED.

Description

Tobera de pulverización y método de utilización de la misma.Spray nozzle and method of use Of the same.

Campo de la invenciónField of the Invention

Esta invención se refiere a un montaje de tobera, y un método de utilización del mismo para atomizar una corriente líquida. Más particularmente, esta invención se refiere a un montaje de tobera, y un método de utilización del mismo para atomizar una corriente líquida en la presencia de un medio de dispersión para proporcionar una pulverización en forma de abanico de gotitas de líquido. El montaje de tobera y el método de utilización del mismo son particularmente útiles para inyectar radialmente una corriente que contiene un hidrocarburo alimentado dentro de una zona de craqueo catalítico de una unidad de craqueo catalítico de fluido.This invention relates to a nozzle assembly, and a method of using it to atomize a current liquid More particularly, this invention relates to an assembly of nozzle, and a method of using it to atomize a liquid stream in the presence of a dispersion medium for provide a fan-shaped spray of droplets of liquid. The nozzle assembly and its method of use they are particularly useful for radially injecting a stream which contains a hydrocarbon fed into an area of catalytic cracking of a catalytic cracking unit of fluid.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

El craqueo catalítico de fluidos (FCC) de fracciones de petróleo es una operación de refinería bien establecida. En el FCC, fracciones de hidrocarburos pesados (de una longitud mayor de alrededor de 20 hasta alrededor de 30 átomos de carbono) son descompuestas químicamente en fracciones de hidrocarburos más ligeras (de una longitud menor de alrededor de 12 a alrededor de 15 carbonos), tales como gasolina. La unidad de FCC comprende usualmente una sección de reactor conectada a una sección de regenerador mediante tuberías verticales. El propio catalizador es un sólido finamente dividido y se comporta como un fluido en el reactor, regenerador, y tuberías verticales de conexión, de aquí la designación de catalizador "fluido".Catalytic Fluid Cracking (FCC) of oil fractions is a fine refinery operation established. In the FCC, heavy hydrocarbon fractions (of one length greater than about 20 to about 30 atoms of carbon) are chemically decomposed into fractions of lighter hydrocarbons (shorter than about 12 to about 15 carbons), such as gasoline. The FCC unit usually comprises a reactor section connected to a section of regenerator through vertical pipes. The catalyst itself it is a finely divided solid and behaves like a fluid in the reactor, regenerator, and vertical connection pipes, hence the "fluid" catalyst designation.

En la operación del procedimiento FCC, se alimenta un hidrocarburo reciente, que puede estar precalentado, se mezcla con un catalizador y experimenta un craqueo dentro de la zona de conversión catalítica de la sección de reactor. La zona de conversión catalítica, en unidades FCC catalíticas modernas, está básicamente situada en el elevador de la sección de reactor. Para que el craqueo catalítico tenga lugar, el hidrocarburo alimentado (por ejemplo, petróleo) debe estar vaporizado para permitir que el hidrocarburo alimentado se difunda dentro de los poros del catalizador (generalmente una zeolita) en los lugares de craqueo. La reacción de craqueo catalítico genera coque que se deposita sobre el catalizador para formar un catalizador "coquizado" o "gastado". Los productos salen del reactor en la fase de vapor y pasan al menos a un fraccionador principal o columna de destilación para la separación en las fracciones deseadas. El catalizador gastado pasa de modo continuo del reactor al regenerador por medio de una tubería vertical de catalizador gastado. En el regenerador, el coque se convierte en una reacción exotérmica en productos gaseosos mediante el contacto con un gas que contiene oxígeno. Los gases de combustión salen del regenerador a través de diversos medios de recuperación, y el catalizador regenerado caliente es recirculado en el reactor por medio de una tubería vertical de catalizador de retorno en la que este se recoge de nuevo mediante una nueva alimentación de hidrocarburos. Típicamente, el calor liberado en el regenerador es transportado al reactor por el catalizador regenerado para suministrar calor para las reacciones de craqueo endotérmicas. Los sistemas de craqueo de catalizador de fluido típicos se describen en las Patentes de EE.UU. Núms. 3.206.393, de Pohlenz, y 3.261.777, de Iscol y otros.In the operation of the FCC procedure, feeds a recent hydrocarbon, which may be preheated, it mix with a catalyst and experience cracking within the area of catalytic conversion of the reactor section. The area of catalytic conversion, in modern catalytic FCC units, is basically located in the elevator of the reactor section. For that the catalytic cracking takes place, the hydrocarbon fed (for example, oil) must be vaporized to allow the fed hydrocarbon diffuses into the pores of the catalyst (usually a zeolite) at cracking sites. The Catalytic cracking reaction generates coke that deposits on the catalyst to form a "coked" catalyst or "spent". Products leave the reactor in the steam phase and pass at least to a main fractionator or column of distillation for separation in the desired fractions. He spent catalyst continuously passes from the reactor to the regenerator by means of a vertical pipe of spent catalyst. At regenerative, coke becomes an exothermic reaction in gaseous products by contact with a gas containing oxygen. The combustion gases leave the regenerator through various recovery media, and the regenerated catalyst hot is recirculated in the reactor by means of a pipe vertical return catalyst in which it is collected again through a new hydrocarbon feed. Typically, the heat released in the regenerator is transported to the reactor by the regenerated catalyst to supply heat for the reactions of endothermic cracking. The catalyst cracking systems of Typical fluids are described in US Pat. No. 3,206,393, from Pohlenz, and 3,261,777, from Iscol et al.

Se usan toberas para inyectar los hidrocarburos alimentados, típicamente en la forma de una pulverización de líquido, en la zona de conversión catalítica del elevador. Para configurar una pulverización, típicamente, el hidrocarburo alimentado está combinado con un medio de dispersión, tal como vapor de agua, para formar una corriente de hidrocarburo disperso. Las una o más toberas usadas para inyectar la corriente de hidrocarburo dispersada en la zona de conversión catalítica se pueden disponer de modo axial o radial. Con toberas axiales, la cubrición se logra usando una o más toberas que se extienden en la sección de elevador de una unidad FCC y que terminan en un conjunto de puntos dentro del área de la sección transversal del elevador. Las toberas axiales se orientan preferiblemente casi o perfectamente verticales (preferiblemente formando un ángulo de menos de unos 10º con el eje vertical del elevador) para crear una corriente de hidrocarburo alimentado que es preferiblemente paralela al catalizador ascendente. Con toberas radiales, la cubrición se consigue usando una pluralidad de toberas que se montan alrededor del perímetro de la pared del elevador. Preferiblemente, las toberas radiales se extienden lo menos posible dentro del propio elevador. Esta orientación de las toberas crea una circulación del hidrocarburo alimentado que se cruza con la corriente ascendente de catalizador. Las toberas radiales se orientan preferiblemente con respecto al eje vertical del elevador formando con este cualquier ángulo menor de unos 10º (que apunte hacia arriba formando alrededor de 90º con el plano horizontal). Para proporcionar condiciones de craqueo catalíticas óptimas las toberas con cualquier orientación deben pulverizar colectivamente la corriente de hidrocarburo dispersada en un modelo que se expanda para cubrir al área total de la sección transversal del elevador a través de la cual se efectúa el craqueo catalítico. Un recubrimiento mejorado proporciona mejor alimentación de la mezcla de hidrocarburo y catalizador mejorando las reacciones de craqueo catalítico que minimizan las reacciones de craqueo térmico. Las reacciones de craqueo térmico producen productos no deseados tales como metano y etano que conducen a menores producciones de productos de FCC más valiosos.Nozzles are used to inject the hydrocarbons fed, typically in the form of a spray of liquid, in the catalytic conversion zone of the elevator. For set up a spray typically the hydrocarbon fed is combined with a dispersion medium, such as steam of water, to form a dispersed hydrocarbon stream. One o'clock or more nozzles used to inject the hydrocarbon stream dispersed in the catalytic conversion zone, axial or radial mode. With axial nozzles, the coverage is achieved using one or more nozzles that extend in the elevator section of an FCC unit and ending at a set of points within the cross sectional area of the elevator. The axial nozzles are preferably orientate almost or perfectly vertical (preferably forming an angle of less than about 10º with the axis elevator vertical) to create a hydrocarbon stream fed which is preferably parallel to the catalyst upward. With radial nozzles, the covering is achieved using a plurality of nozzles that are mounted around the perimeter of The elevator wall. Preferably, the radial nozzles are They extend as little as possible inside the elevator itself. This orientation of the nozzles creates a circulation of the hydrocarbon fed that intersects with the catalyst upstream. The radial nozzles are preferably oriented with respect to the axis vertical of the elevator forming with this any smaller angle of about 10º (which points upwards forming around 90º with the horizontal plane). To provide cracking conditions Optimum catalytic nozzles with any orientation should collectively spray the hydrocarbon stream dispersed in a model that expands to cover the total area of the section transverse of the elevator through which cracking is carried out catalytic. An improved coating provides better feeding of the mixture of hydrocarbon and catalyst improving the reactions catalytic cracking that minimize cracking reactions thermal. Thermal cracking reactions produce non-products desired such as methane and ethane that lead to minors most valuable FCC product productions.

En adición, a la cubrición completa de la pulverización, las toberas deben producir finas gotitas de alimentación de hidrocarburo que sean preferiblemente de tamaño comparable con el de las partículas de catalizador individuales. Preferiblemente las gotitas alimentadas de hidrocarburo tienen un diámetro medio de Sauter (es decir, el diámetro de una esfera que tenga la misma relación de volumen a área superficial que las gotitas medidas) menor de 100 micrómetros (\mum). A medida que el tamaño de las gotitas disminuye, la relación del área de la superficie de caída de hidrocarburo alimentado con el volumen aumenta, lo cual acelera la transferencia de calor del catalizador al hidrocarburo alimentado y acorta el tiempo de vaporización del hidrocarburo alimentado. Una vaporización más rápida mejora la producción de productos de la reacción de craqueo catalítica puesto que el hidrocarburo alimentado como un vapor es capaz de difundirse en los poros del catalizador. Inversamente, cualquier retardo en la vaporización del hidrocarburo alimentado, y/o el mezclado del hidrocarburo alimentado y el catalizador, conduce a una mayor producción de productos de craqueo térmico y coque.In addition, to the full coverage of the spraying, the nozzles must produce fine droplets of hydrocarbon feed that are preferably of size comparable with that of individual catalyst particles. Preferably hydrocarbon fed droplets have a mean diameter of Sauter (i.e. the diameter of a sphere that have the same volume to surface area ratio as the measured droplets) less than 100 micrometers (um). To the extent that droplet size decreases, the ratio of the area of the hydrocarbon drop surface fed with volume increases, which accelerates the heat transfer of the catalyst to the fed hydrocarbon and shortens the vaporization time of the powered hydrocarbon. Faster vaporization improves the production of catalytic cracking reaction products put that hydrocarbon fed as a vapor is able to diffuse in the pores of the catalyst. Conversely, any delay in the vaporization of the fed hydrocarbon, and / or mixing of the fed hydrocarbon and catalyst, leads to higher production of thermal cracking and coke products.

La mayoría de las toberas de FCC usadas hoy día, tanto radiales como axiales, emplean altas velocidades (por ejemplo, de alrededor de más de 91,5 m/s) de la corriente de hidrocarburo dispersado para dividir el hidrocarburo alimentado en pequeñas gotitas e inyectar estas gotitas dentro de la zona de conversión catalítica. No obstante, las altas velocidades pueden tener efectos indeseables. Por ejemplo, los perfiles de temperatura en las unidades comerciales que tienen inyección radial muestran algunas veces temperaturas significativamente menores a lo largo del eje vertical central en la zona de conversión catalítica del elevador. Este perfil de las temperaturas indica que el catalizador y las gotas alimentadas no se mezclan uniformemente a través del área de la sección transversal del elevador. Particularmente, las gotitas alimentadas de líquido refrigerador se desplazan hacia el centro del elevador sin intercambiar una cantidad significativa de momento y calor con el catalizador. Por lo tanto, es necesaria una tobera que pueda proporcionar una división adecuada a una velocidad de alimentación de hidrocarburo dispersado que conduzca al mezclado adecuado de las gotitas alimentadas de hidrocarburo y catalizador.Most of the FCC nozzles used today, both radial and axial, they use high speeds (for example, of about more than 91.5 m / s) of the hydrocarbon stream dispersed to divide the fed hydrocarbon into small droplets and inject these droplets into the conversion zone catalytic However, high speeds can have effects undesirable For example, temperature profiles in commercial units that have radial injection show some times significantly lower temperatures along the axis central vertical in the area of catalytic conversion of the elevator. This temperature profile indicates that the catalyst and fed drops do not mix evenly through the area of the cross section of the elevator. Particularly, the droplets fed with coolant move towards the center of the elevator without exchanging a significant amount of momentum and heat with the catalyst. Therefore, a nozzle is necessary that can provide a proper division at a speed of dispersed hydrocarbon feed leading to mixing adequate of hydrocarbon fed droplets and catalyst.

Adicionalmente, muchas toberas radiales de FCC que se usan hoy día tienen mala cubrición. Este problema puede verse cuando se instala una tobera que produce pequeñas gotitas, pero se observa que no aumenta la producción a causa de un mal contacto de las gotitas con el catalizador.Additionally, many FCC radial nozzles that are used today have bad coverage. This problem can be seen. when a nozzle that produces small droplets is installed, but it Note that production does not increase due to poor contact of the droplets with the catalyst.

La Patente de EE.UU. Nº 4.601.814, de Mauleon y otros, (denominada en adelante de "Mauleon") describe una tobera orientada radialmente de alta velocidad para atomizar aceites residuales en un procedimiento de craqueo catalítico. En una realización, el extremo de tobera es una abertura única en forma de ranura restringida horizontal que crea un modelo de pulverización en forma de abanico. Mauleon describe también que el extremo de tobera pueden ser dos ranuras paralelas o dos ranuras que forman 90º entre sí. La velocidad de descarga del petróleo alimentado atomizado es alta, excediendo los 91 m/s y más preferiblemente los 152 m/s. No obstante, por las razones expuestas anteriormente, una tobera que requiera altas velocidades puede ser ineficaz.U.S. Pat. No. 4,601,814, of Mauleon and others, (hereinafter referred to as "Mauleon") describes a high speed radially oriented nozzle for atomizing oils residuals in a catalytic cracking procedure. In a embodiment, the nozzle end is a unique opening in the form of horizontal restricted groove that creates a spray model in fan shape. Mauleon also describes that the nozzle end they can be two parallel grooves or two grooves that form 90º between yes. The discharge rate of atomized fed oil is high, exceeding 91 m / s and more preferably 152 m / s. Do not However, for the reasons stated above, a nozzle that Require high speeds may be ineffective.

Por tanto, es conveniente desarrollar una tobera que produzca una pulverización de finas gotitas de hidrocarburo líquido que cubra la sección transversal completa de la zona de craqueo catalítico sin requerir altas velocidades de tobera.Therefore, it is convenient to develop a nozzle that produces a spray of fine droplets of hydrocarbon liquid covering the entire cross section of the area of catalytic cracking without requiring high nozzle speeds.

Sumario de la invenciónSummary of the invention

La presente invención proporciona un montaje de tobera como se define en la reivindicación 1.The present invention provides an assembly of nozzle as defined in claim 1.

En otra reivindicación de la presente invención se proporciona un procedimiento para atomizar una corriente líquida tal como se define en la reivindicación 16.In another claim of the present invention a procedure for atomizing a liquid stream is provided as defined in claim 16.

En una realización preferida de la presente invención, el montaje de tobera se usa en una unidad de craqueo catalítico de fluido para atomizar el hidrocarburo alimentado.In a preferred embodiment of the present invention, the nozzle assembly is used in a cracking unit Catalytic fluid to atomize the fed hydrocarbon.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La figura 1 muestra una porción extrema de una tobera para ser usada en la presente invención;Figure 1 shows an extreme portion of a nozzle to be used in the present invention;

la figura 2A muestra una vista desde un extremo de la punta de tobera en la figura 1;Figure 2A shows a view from one end of the nozzle tip in figure 1;

la figura 2B muestra una vista en sección de la tobera en la figura 2A a través de A-A;Figure 2B shows a sectional view of the nozzle in Figure 2A through A-A;

la figura 3A muestra una vista desde un extremo de otra realización de una tobera para ser usada en la presente invención;Figure 3A shows a view from one end of another embodiment of a nozzle to be used herein invention;

la figura 3B muestra una vista en sección de la tobera de la figura 3A a través de B-B;Figure 3B shows a sectional view of the nozzle of Figure 3A through B-B;

la figura 4 muestra una vista en sección de otra realización de una tobera para ser usada en la presente invención;Figure 4 shows a sectional view of another realization of a nozzle to be used herein invention;

la figura 5 muestra una vista desde un extremo de otra realización de una tobera para ser usada en la presente invención;Figure 5 shows a view from one end of another embodiment of a nozzle to be used herein invention;

la figura 6 muestra una vista lateral de una tobera para ser usada en la presente invención que tiene un dispositivo de mezclado aguas arriba de la punta de tobera para combinar un líquido y el medio de dispersión;Figure 6 shows a side view of a nozzle to be used in the present invention which has a mixing device upstream of the nozzle tip for combine a liquid and the dispersion medium;

la figura 7A muestra un montaje de tobera de la presente invención usado en la sección elevadora de una unidad de FCC; yFigure 7A shows a nozzle assembly of the present invention used in the lifting section of a unit of FCC; Y

la figura 7B muestra una vista en planta del montaje de tobera de la figura 7A.Figure 7B shows a plan view of the nozzle assembly of figure 7A.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La presente invención proporciona un montaje de tobera que cuando funciona en condiciones correctas produce una pulverización en forma de abanico, plana, de finas gotitas de líquido. Otra característica de la tobera para ser usada en la presente invención consiste en que es particularmente útil para atomizar una corriente líquida que tenga una baja velocidad. Por ejemplo, la tobera para ser usada en la presente invención, cuando funciona en condiciones correctas, es eficaz para atomizar una corriente de líquido que tenga una velocidad de menos de 91,5 m/s, y más preferiblemente de menos de 61 m/s. No obstante, la tobera para ser usada en la presente invención puede ser usada también para atomizar una corriente de líquido que tenga una velocidad de más de 91,5 m/s. La tobera está diseñada preferiblemente para alimentar una corriente de hidrocarburo líquido en la zona de conversión catalítica de una unidad de craqueo catalítico de fluido.The present invention provides an assembly of nozzle that when it works in correct conditions produces a fan-shaped, flat spray of fine droplets of liquid. Another feature of the nozzle to be used in the present invention is that it is particularly useful for atomize a liquid stream that has a low velocity. By example, the nozzle to be used in the present invention, when it works in correct conditions, it is effective to atomize a liquid stream having a velocity of less than 91.5 m / s, and more preferably less than 61 m / s. However, the nozzle for be used in the present invention can also be used for atomize a stream of liquid that has a velocity of more than 91.5 m / s. The nozzle is preferably designed to feed a liquid hydrocarbon stream in the conversion zone catalytic of a fluid catalytic cracking unit.

La expresión "corriente líquida" como se usa en esta memoria, significa cualquier corriente que contenga un líquido tal como una alimentación de hidrocarburos, que haya de ser atomizada. Por "medio de dispersión" se ha de entender un fluido, típicamente un fluido que contenga gas tal como vapor de agua, que se ha de usar para mejorar la atomización del líquido. Por "fino" se ha de entender que el diámetro medio de Sauter de las gotitas de líquido en la pulverización es preferiblemente menor de 300 micrómetros (\mum), más preferiblemente menor de 200 \mum y con la máxima preferencia menor de 100 \mum. Por "forma de abanico plana" se ha de entender que la relación de la dimensión horizontal a la dimensión vertical de la pulverización, en cualquier sección transversal perpendicular al eje longitudinal del tambor de tobera, es preferiblemente mayor que 4:1, más preferiblemente mayor que 6:1, y con la máxima preferencia mayor que 8:1.The expression "liquid stream" as used in this memory, means any current that contains a liquid such as a hydrocarbon feed, to be atomized By "dispersion means" it is understood a fluid, typically a fluid containing gas such as steam from water, to be used to improve the atomization of the liquid. By "fine" is to be understood that the average Sauter diameter of the liquid droplets in the spray is preferably less than 300 micrometers (µm), more preferably less than 200 µm and most preferably less than 100 µm. By "way of flat fan "is to be understood that the relationship of the dimension horizontal to the vertical dimension of the spray, in any cross section perpendicular to the longitudinal axis of the drum nozzle, is preferably larger than 4: 1, more preferably larger than 6: 1, and with the highest preference greater than 8: 1.

La tobera para ser usada en la presente invención incluye un tambor de tobera para recibir una corriente de líquido y el medio de dispersión y una punta que tiene al menos tres aberturas sustancialmente verticales. Haciendo referencia a las figuras, en las que los números de referencia similares se refieren a elementos similares, la figura 1 muestra una realización de una tobera para ser usada en la presente invención y muestra particularmente la porción extrema de una tobera 1. La porción extrema de la tobera tiene un tambor 2 que es de forma cilíndrica, un extremo 6 de punta, un extremo 3 de entrada opuesto al extremo de punta, y un eje longitudinal central 4. La porción extrema del tambor 2 recibe una corriente líquida dispersada 10 que contiene una mezcla de una corriente de líquido que ha de ser atomizada y un medio de dispersión. La corriente 10 de líquido dispersada está dirigida a una punta 14 de tobera que tiene un espesor 8 y al menos tres aberturas sustancialmente verticales (no mostradas). La corriente de líquido dispersada se dirige a través de las aberturas en la punta 14 de tobera.The nozzle to be used in the present invention includes a nozzle drum to receive a stream of liquid and the dispersion medium and a tip that has at least three openings substantially vertical. Referring to the figures, in which similar reference numbers refer to elements similar, figure 1 shows an embodiment of a nozzle for be used in the present invention and particularly shows the extreme portion of a nozzle 1. The extreme portion of the nozzle it has a drum 2 that is cylindrical in shape, a pointed end 6, an input end 3 opposite the tip end, and an axis longitudinal center 4. The end portion of the drum 2 receives a dispersed liquid stream 10 containing a mixture of a liquid stream to be atomized and a means of dispersion. The stream 10 of dispersed liquid is directed to a tip 14 of nozzle having a thickness 8 and at least three substantially vertical openings (not shown). The current of dispersed liquid is directed through the openings in the tip 14 nozzle

Las aberturas en la punta de tobera están configuradas de manera que producen una pulverización en forma de abanico plana. La figura 2A muestra una vista desde un extremo de la punta 14 de tobera en la figura 1 para mostrar con mayor detalle las aberturas. La punta 14 de tobera en la figura 2A tiene una línea central 20 vertical, y tres aberturas 22 de forma rectangular: una abertura central 46, situada sobre la línea central 20 vertical de la punta de tobera, y dos primeras aberturas 48 desplazadas. Cada abertura 22 tiene una línea central 21 vertical, situada en la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera, una longitud 24, que se extiende paralela a la línea central 21 vertical de la abertura, y una anchura 26, situada en la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera, que se extiende perpendicularmente a la línea central 21 vertical de la abertura. Las aberturas 22 en la figura 2A son sustancialmente verticales con relación a la línea central 20 de la punta de tobera. Por "sustancialmente vertical" se ha de entender que la línea central 21 vertical de la abertura puede formar un ángulo \Phi con la línea central 20 vertical de la punta de tobera comprendido entre 0 (es decir, paralelo y perfectamente vertical) y alrededor de 30 grados, más preferiblemente de 0 a alrededor de 10 grados, y con la máxima preferencia de 0 a alrededor de 5 grados.The openings in the nozzle tip are configured so that they produce a spray in the form of flat fan. Figure 2A shows a view from one end of the tip 14 of nozzle in figure 1 to show in greater detail the openings The nozzle tip 14 in Figure 2A has a line vertical central 20, and three rectangular openings 22: one central opening 46, located on the vertical center line 20 of the tip of the nozzle, and two first openings 48 displaced. Every opening 22 has a vertical centerline 21, located in the outer surface 40 of the nozzle tip 14, a length 24, extending parallel to the vertical center line 21 of the opening, and a width 26, located on the outer surface 40 of the tip 14 of the nozzle, which extends perpendicularly to the line central 21 vertical opening. The openings 22 in Figure 2A are substantially vertical relative to the center line 20 of the tip of the nozzle By "substantially vertical" it must be understand that the vertical centerline 21 of the opening can form an angle Ph with the vertical centerline 20 of the tip nozzle between 0 (ie parallel and perfectly vertical) and around 30 degrees, more preferably from 0 to around 10 degrees, and most preferably from 0 to around of 5 degrees.

Cada abertura 22 está espaciada una distancia 23 de la línea central 20 vertical de punta de tobera medida entre la línea central vertical 21 de la abertura y la línea central 20 vertical de punta de tobera. Las tres aberturas 22 mostradas en la figura 2A están dispuestas preferiblemente de modo simétrico a través de la punta de tobera de modo que las primeras aberturas 48 desplazadas se oponen, y están espaciadas igual distancia de la línea central 20 vertical de la punta de tobera.Each opening 22 is spaced a distance 23 of the central line 20 vertical nozzle tip measured between the vertical centerline 21 of the opening and centerline 20 vertical nozzle tip. The three openings 22 shown in the Figure 2A are preferably arranged symmetrically to through the nozzle tip so that the first openings 48 displaced are opposed, and spaced the same distance from the 20 central line of the nozzle tip.

Una vista en sección de la punta 14 de tobera en la figura 2A en la sección A-A se muestra en la figura 2B. En la figura 2B, las aberturas están configuradas para producir una pulverización en forma de abanico plana. Cada abertura 22 tiene bordes 27A, 27B opuestos, que se extienden a lo largo de la longitud (no mostrada) de la abertura 22 en la superficie interior 38 de la punta 14 de tobera, y bordes opuestos 28A y 28B que se extienden a lo largo de la longitud de la abertura 22 en la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera. Los bordes 27A y 28A están unidos por la superficie 29A de conexión, y los bordes 27B y 28B están unidos por la superficie 29B de conexión. En la figura 2B, las superficies 29A y 29B de conexión se muestran como paralelas entre sí y sin inclinación con relación al eje longitudinal central 4 del tambor 2 de tobera.A sectional view of the nozzle tip 14 in Figure 2A in section A-A is shown in the figure 2B. In Figure 2B, the openings are configured to produce a flat fan spray. Each opening 22 has opposite edges 27A, 27B, which extend along the length (not shown) of the opening 22 on the inner surface 38 of the tip 14 of the nozzle, and opposite edges 28A and 28B which extend along the length of the opening 22 in the outer surface 40 of the tip 14 of the nozzle. The edges 27A and 28A are joined by the connecting surface 29A, and the edges 27B and 28B are joined by the connecting surface 29B. In the figure 2B, connection surfaces 29A and 29B are shown as parallel each other and without inclination in relation to the central longitudinal axis 4 of the nozzle drum 2.

Cada abertura tiene también un eje longitudinal central 32 configurado dibujando una línea desde el punto medio 36 de la abertura 22 en la superficie interior 38 de la punta 14 de tobera hasta el punto medio 34 de la abertura 22 en la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera. En la figura 2B, el eje longitudinal central para cada una de las aberturas forma un ángulo igual a 0 con el eje longitudinal central 4 del tambor de tobera. Particularmente, los ejes longitudinales centrales 32 de las primeras aberturas 49 desplazadas son paralelos al eje longitudinal central 4 del tambor de tobera y el eje longitudinal central (no mostrado) de la abertura 46 coincide con el eje longitudinal central 4 del tambor de tobera.Each opening also has a longitudinal axis central 32 configured by drawing a line from midpoint 36 of the opening 22 on the inner surface 38 of the tip 14 of nozzle to the midpoint 34 of the opening 22 on the surface outside 40 of the tip 14 of the nozzle. In figure 2B, the axis longitudinal center for each of the openings forms an angle equal to 0 with the central longitudinal axis 4 of the nozzle drum. Particularly, the central longitudinal axes 32 of the first displaced openings 49 are parallel to the longitudinal axis central 4 of the nozzle drum and the central longitudinal axis (no shown) of opening 46 coincides with the central longitudinal axis 4 of the nozzle drum.

Para incrementar el ángulo de pulverización horizontal del pulverizador, preferiblemente al menos una, y más preferiblemente al menos dos aberturas, están inclinadas con relación al eje longitudinal central del tambor de tobera. Las aberturas pueden ser inclinadas inclinando las superficies (29A y 29B en la figura 2B) de conexión. Las superficie de conexión pueden estar inclinadas de cualquier manera mientras el eje longitudinal central de cada abertura no intersecte el eje longitudinal central de cualquier otra abertura aguas abajo de la punta de tobera (es decir, los ejes longitudinales centrales de las aberturas permanecen separados aguas abajo de la punta de tobera). Por ejemplo, las superficies de conexión pueden ser paralelas o no paralelas. Asimismo, por ejemplo, una superficie de conexión puede estar inclinada mientras que su superficie de conexión opuesta no está inclinada con relación al eje longitudinal central del tambor de tobera. Preferiblemente, las superficies de conexión de una abertura son paralelas entre sí.To increase the spray angle horizontal of the sprayer, preferably at least one, and more preferably at least two openings, are inclined with relation to the central longitudinal axis of the nozzle drum. The openings can be tilted by tilting surfaces (29A and 29B in Figure 2B) connection. The connection surface can be inclined in any way while the longitudinal axis center of each opening do not intersect the central longitudinal axis from any other opening downstream of the nozzle tip (it is that is, the central longitudinal axes of the openings remain separated downstream of the nozzle tip). For example, the connection surfaces can be parallel or non-parallel. Also, for example, a connection surface may be tilted while its opposite connection surface is not inclined relative to the central longitudinal axis of the drum nozzle. Preferably, the connection surfaces of a opening are parallel to each other.

Para conseguir que los ejes longitudinales centrales de las aberturas permanezcan separados aguas abajo de la punta de tobera, las superficies de conexión están preferiblemente inclinadas de modo que el ángulo formado por los ejes longitudinales centrales de las aberturas y el eje longitudinal central del tambor de tobera es igual a, o mayor que, el de una abertura adyacente situada más cerca de la línea central vertical de la punta de tobera. Preferiblemente, las aberturas están inclinadas de modo que el ángulo de pulverización horizontal del pulverizador es al menos de 60º, más preferiblemente al menos de 90º, y con la máxima preferencia al menos de 120º.To get the longitudinal axes central openings remain separated downstream of the nozzle tip, the connection surfaces are preferably inclined so that the angle formed by the longitudinal axes center of the openings and the central longitudinal axis of the drum nozzle is equal to, or greater than, that of an adjacent opening located closer to the vertical center line of the tip of nozzle. Preferably, the openings are inclined so that the horizontal spray angle of the sprayer is at least 60º, more preferably at least 90º, and with the maximum preference at least 120º.

Una tobera preferida para ser usada en la presente invención, que tiene al menos dos aberturas inclinadas, se muestra en las figuras 3A y 3B. La figura 3A muestra una vista desde un extremo de una punta 14 de tobera que tiene tres aberturas 22 perfectamente verticales. La figura 3B muestra una vista en sección de la punta 14 de tobera en la figura 3A en la sección B-B.A preferred nozzle to be used in the The present invention, which has at least two inclined openings, is shown in figures 3A and 3B. Figure 3A shows a view from one end of a nozzle tip 14 having three openings 22 perfectly vertical Figure 3B shows a sectional view of the nozzle tip 14 in figure 3A in the section B-B

En la figura 3A, la abertura central 46 no está inclinada; no obstante, las primeras aberturas desplazadas 48 están inclinadas con relación al eje longitudinal central 4 del tambor de tobera. El ángulo de inclinación de las primeras aberturas desplazadas 48 en la figura 3A es tal que los bordes opuestos 27A y 27B que se extienden la longitud 24 de la abertura en la superficie interior (no mostrada) de la punta 14 de tobera están situados más cerca de la línea central vertical 20 del extremo de tobera que los bordes 28A y 28B que se oponen, correspondientes, situados en la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera. Los bordes 27A y 27B que se oponen en la superficie interior están conectados a los bordes 28A y 28B que se oponen en la superficie exterior de la punta 14 de tobera mediante superficies 29A y 29B de conexión. Cada abertura tiene también un punto medio 34 sobre la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera, y un punto medio 36 en la superficie interior de la punta 14 de tobera. En el caso de la abertura central 46, el punto medio 34 sobre la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera, corresponde al punto medio (no mostrado) en la superficie interior puesto que la abertura central 46 no está inclinada.In Fig. 3A, the central opening 46 is not inclined however, the first displaced openings 48 are inclined relative to the central longitudinal axis 4 of the drum nozzle. The angle of inclination of the first openings displaced 48 in Figure 3A is such that the opposite edges 27A and 27B extending the length 24 of the opening in the surface inside (not shown) of the nozzle tip 14 are located more near the vertical centerline 20 of the nozzle end that the corresponding opposing edges 28A and 28B, located in the outer surface 40 of the tip 14 of the nozzle. The edges 27A and 27B that oppose the inner surface are connected to the edges 28A and 28B that oppose the outer surface of the tip 14 nozzle through connection surfaces 29A and 29B. Every opening also has a midpoint 34 on the surface outside 40 of the nozzle tip 14, and a midpoint 36 in the inner surface of the tip 14 of the nozzle. In the case of central opening 46, the midpoint 34 on the outer surface 40 of the tip 14 of the nozzle corresponds to the midpoint (no shown) on the inner surface since the central opening 46 is not inclined.

El ángulo de inclinación de las primeras aberturas 48 desplazadas se ve mejor en la figura 3B. En la figura 3B, las superficies 29A y 29B de conexión de las primeras aberturas 48 desplazadas se extienden a través del espesor 8 de la punta 14 de tobera para conectar los bordes opuestos 27A y 27B en la superficie interior 38 de la punta 14 de tobera a los bordes 28A y 28B que se oponen en la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera. Las superficies 29A y 29B que se oponen inclinadas como se muestra en la figura 3B son paralelas entre sí.The angle of inclination of the first Displaced openings 48 is best seen in Figure 3B. In the figure 3B, the connection surfaces 29A and 29B of the first openings 48 displaced extend through the thickness 8 of the tip 14 of nozzle for connecting opposite edges 27A and 27B on the surface inside 38 of the tip 14 of the nozzle to the edges 28A and 28B which oppose on the outer surface 40 of the tip 14 of the nozzle. The opposing surfaces 29A and 29B inclined as shown in the Figure 3B are parallel to each other.

En la figura 3B, cada abertura tiene también un eje longitudinal central 32 formado por una línea trazada entre el punto medio 36 de la abertura en la superficie interior 38 de la punta 14 de tobera y el punto medio 34 de la abertura en la superficie exterior 40 de la punta 14 de tobera. El eje longitudinal central (no mostrado) de la abertura central 46 coincide con el eje longitudinal central 4 del tambor de tobera. Las aberturas 48 desplazadas están inclinadas con relación al eje longitudinal central 4 del tambor de tobera formando un ángulo \theta 30. En una realización preferida, como se muestra en la figura 3B, las primeras aberturas desplazadas están inclinadas en sentidos opuestos para incrementar así el ángulo de pulverización horizontal. Más preferiblemente, las primeras aberturas desplazadas son simétricas porque están igualmente inclinadas en sentidos opuestos.In Figure 3B, each opening also has a central longitudinal axis 32 formed by a line drawn between the midpoint 36 of the opening in the inner surface 38 of the tip 14 of nozzle and midpoint 34 of the opening in the outer surface 40 of the tip 14 of the nozzle. Longitudinal axis center (not shown) of the central opening 46 coincides with the axis central longitudinal 4 of the nozzle drum. Openings 48 displaced are inclined relative to the longitudinal axis center 4 of the nozzle drum forming an angle? 30. In a preferred embodiment, as shown in Figure 3B, the first displaced openings are tilted in opposite directions to increase the horizontal spray angle. Plus preferably, the first displaced openings are symmetrical because they are equally inclined in opposite directions.

Aunque la abertura central 46 en la figura 3B no está inclinada, es posible que la abertura central forme un ángulo \theta que varíe de 0º a alrededor de 15º. Una abertura central inclinada puede ser preferida si se desea descargar la pulverización en una dirección que se separe del eje longitudinal central del tambor de tobera, de modo que cree una circulación turbulenta en una zona de craqueo catalítica. Con una abertura central inclinada, el ángulo \theta de las otras aberturas necesitará ser ajustado para garantizar que los ejes longitudinales centrales de las aberturas no intersectan aguas abajo de la punta de tobera. Por ejemplo, puede no preferirse tener las primeras aberturas desplazadas igualmente inclinadas en sentidos opuestos si esto origina que los ejes longitudinales centrales de las aberturas intersecten.Although the central opening 46 in Figure 3B does not is inclined, it is possible that the central opening forms an angle the ranging from 0 ° to about 15 °. A central opening inclined may be preferred if spraying is desired in a direction that separates from the central longitudinal axis of the nozzle drum, so that it creates a turbulent circulation in a catalytic cracking zone. With a central inclined opening, the angle? of the other openings will need to be adjusted to ensure that the central longitudinal axes of the openings do not intersect downstream of the nozzle tip. For example, it may not prefer to have the first openings displaced equally inclined in opposite directions if this causes the axes central longitudinal of the openings intersect.

En otra realización preferida de la presente invención, el ángulo \theta entre el eje longitudinal central 32 de cada abertura y el eje longitudinal 4 central del tambor de tobera aumenta a medida que la distancia 23 de la abertura de la línea central 20 vertical de la tobera inclinada aumenta. Un ángulo \theta que aumente gradualmente se muestra en la figura 4. La figura 4 muestra una vista en sección de una punta 14 de tobera que tiene 5 aberturas. Preferiblemente, el incremento en el ángulo \theta es simétrico. Por ejemplo, preferiblemente, las primeras aberturas 48 desplazadas están inclinadas igualmente en sentidos opuestos para formar un ángulo \theta_{1}, con el eje longitudinal central del tambor de tobera, y las segundas aberturas 50 desplazadas están también igualmente inclinadas en sentidos opuestos para formar un ángulo \theta_{2} con el eje longitudinal central del tambor de tobera, donde \theta_{2} > \theta_{1}. Asimismo, preferiblemente, la abertura central tiene un eje longitudinal central (no mostrado) que coincide con el eje 4 longitudinal central del tambor 2 de tobera para formar un ángulo \theta_{0} (no mostrado) igual a cero.In another preferred embodiment of the present invention, the angle? between the central longitudinal axis 32 of each opening and the central longitudinal axis 4 of the drum of nozzle increases as the distance 23 of the opening of the Vertical centerline 20 of the inclined nozzle increases. An angle que that increases gradually is shown in Figure 4. The Figure 4 shows a sectional view of a nozzle tip 14 that It has 5 openings. Preferably, the increase in angle the is symmetric. For example, preferably, the first displaced openings 48 are also inclined in directions opposite to form an angle \ theta_ {1}, with the axis central longitudinal of the nozzle drum, and the second openings 50 displaced are also equally inclined in directions opposite to form an angle \ theta_ {2} with the axis longitudinal center of the nozzle drum, where \ theta_ {2} > \ theta_ {1}. Also, preferably, the central opening it has a central longitudinal axis (not shown) that matches the central longitudinal axis 4 of the nozzle drum 2 to form a angle \ theta_ {0} (not shown) equal to zero.

Es posible tener una punta de tobera con más de 5 aberturas, en cuyo caso las aberturas adicionales se denominarán como terceras desplazadas, cuartas desplazadas, etc. En tal tipo de realización, preferiblemente, las aberturas más desplazadas de la línea central vertical de la punta de tobera tendrán el mayor ángulo \theta, las aberturas adyacentes a las aberturas más desplazadas tendrán el mayor ángulo \theta siguiente, y el ángulo \theta de las aberturas continuará disminuyendo a medida que disminuya la distancia 23 de la abertura a la línea central de la tobera.It is possible to have a nozzle tip with more than 5 openings, in which case additional openings will be called as displaced third parties, displaced quarters, etc. In such type of embodiment, preferably, the most displaced openings of the vertical center line of the nozzle tip will have the greatest angle the, the openings adjacent to the most displaced openings they will have the greatest angle siguiente next, and the angle the of the openings will continue to decrease as the distance 23 from the opening to the center line of the nozzle.

Preferiblemente, el valor máximo de \theta de cualquier abertura es de 0º a alrededor de 75º, más preferiblemente de 0º a alrededor de 60º, y con la máxima preferencia de 0º a alrededor de 45º. Preferiblemente, las aberturas inclinadas tienen un ángulo \theta comprendido entre alrededor de 5º y alrededor de 75º, y más preferiblemente entre alrededor de 10º y alrededor de 60º. Para cualquier par de aberturas adyacentes la diferencia en los ángulos (por ejemplo, \theta_{2} - \theta_{1}) es preferiblemente menor que alrededor de 30º, y más preferiblemente menor que alrededor de 20º.Preferably, the maximum value of de of any opening is from 0 ° to about 75 °, more preferably from 0º to around 60º, and with the highest preference from 0º to around 45º. Preferably, the inclined openings have an angle? between about 5 ° and about 75º, and more preferably between about 10º and around 60º. For any pair of adjacent openings the difference in angles (for example, \ theta_ {2} - \ theta_ {1}) is preferably less than about 30 °, and more preferably less than about 20º.

En una realización preferida de la presente invención, la punta de tobera tiene 5 aberturas, donde las primeras y las segundas aberturas están inclinadas. Preferiblemente, la abertura central tiene un ángulo \theta de 0º, las primeras aberturas desplazadas forman un ángulo \theta de alrededor de 10º a alrededor de 30º, y las segundas aberturas desplazadas forman un ángulo \theta de alrededor de 30º a alrededor de 60º.In a preferred embodiment of the present invention, the nozzle tip has 5 openings, where the first and the second openings are inclined. Preferably, the central opening has an angle? of 0 °, the first displaced openings form an angle? of about 10 ° at around 30º, and the second displaced openings form a angle? from about 30 ° to about 60 °.

En adición a la inclinación de las aberturas, la producción de una pulverización en forma de abanico plana de gotitas de líquido es mejorada por medio de otros parámetros de diseño de las aberturas. Generalmente, el diseño de las aberturas necesitará tener en cuenta el caudal de masa deseado de la corriente de líquido dispersada y la caída de presión permisible para dirigir la corriente de líquido dispersado a través de la punta de tobera. Por "caída de presión" se ha de entender que es la diferencia de presión entre la presión de la corriente de líquido que entra en la tobera (es decir "presión del lado de alimentación") y la presión del medio en el que descarga la tobera. Los parámetros de diseño para producir una pulverización en forma de abanico incluyen el número de aberturas, el espaciamiento de las aberturas y las dimensiones de las aberturas.In addition to the inclination of the openings, the production of a flat fan droplet spray of liquid is improved by means of other design parameters of the openings Generally, the design of the openings will need take into account the desired mass flow rate of the liquid stream dispersed and the allowable pressure drop to direct the stream of liquid dispersed through the tip of the nozzle. By "pressure drop" is to be understood as the difference of pressure between the pressure of the liquid stream entering the nozzle (ie "feed side pressure") and the pressure of the medium in which the nozzle is discharged. The parameters of design to produce a fan-shaped spray include the number of openings, the spacing of the openings and the dimensions of the openings.

El número de aberturas en la punta de tobera se diseña preferiblemente para que sea el número máximo posible en la punta de tobera, dejando al mismo tiempo una distancia adecuada entre las aberturas para proporcionar suficiente resistencia para resistir la fuerza de la corriente de líquido dispersada que circula a través de la punta de tobera. Mediante ese tipo de configuración las superficies totales (es decir, el perímetro total de las aberturas) para cizallar el líquido son maximizadas. La punta de tobera tiene al menos tres aberturas, preferiblemente de alrededor de 3 a alrededor de 10 aberturas, más preferiblemente de alrededor de 3 a alrededor de 7 aberturas, y con la máxima preferencia 5 aberturas. Las aberturas están preferiblemente espaciadas a partir de la línea central vertical de la punta de tobera simétricamente de modo que cada abertura está espaciada una distancia de la línea central vertical de la punta de tobera, hay una abertura opuesta en el otro lado de la línea central vertical de la punta de tobera espaciada una distancia igual de la línea central vertical de la punta de tobera. Más preferiblemente, las aberturas están espaciadas de modo que una abertura está situada en la línea central vertical de la punta de tobera, y las aberturas restantes están dispuestas simétricamente con respecto a la línea central vertical de la punta de tobera hasta alcanzar un número impar de aberturas sobre la punta de tobera. En adición a las aberturas que se disponen simétricamente, se prefiere que la distancia entre cualquier par de aberturas adyacentes medida entre los bordes adyacentes de las aberturas, a través de la superficie exterior de la punta de tobera, sea de alrededor de 0,2 a alrededor de 2,5 veces la anchura de las aberturas. La relación del espaciamiento entre dos aberturas adyacentes (medida desde línea central de abertura a línea central de abertura) a la anchura de abertura es preferiblemente de alrededor de 1,2 a alrededor de 3,5, y más preferiblemente de alrededor de 1,3 a alrededor de 2,2.The number of openings in the nozzle tip is preferably design to be the maximum possible number in the nozzle tip, while leaving adequate distance between the openings to provide enough resistance to resist the force of the circulating dispersed liquid stream through the tip of the nozzle. Through that kind of configuration the total areas (that is, the total perimeter of the openings) to shear the liquid are maximized. The tip of nozzle has at least three openings, preferably around from 3 to about 10 openings, more preferably around from 3 to about 7 openings, and most preferably 5 openings The openings are preferably spaced from of the vertical centerline of the nozzle tip symmetrically of so that each opening is spaced a distance from the line vertical center of the nozzle tip, there is an opposite opening in the other side of the vertical centerline of the nozzle tip spaced an equal distance from the vertical centerline of the nozzle tip. More preferably, the openings are spaced so that an opening is located in the vertical centerline of the nozzle tip, and the remaining openings are arranged symmetrically with respect to the vertical center line of the tip nozzle to reach an odd number of openings on the tip nozzle In addition to the openings that are arranged symmetrically, it is preferred that the distance between any pair of adjacent openings measured between adjacent edges of the openings, through the outer surface of the nozzle tip, be about 0.2 to about 2.5 times the width of the openings The relationship of spacing between two openings adjacent (measured from center opening line to center line opening) to the opening width is preferably of about 1.2 to about 3.5, and more preferably of around 1.3 to about 2.2.

Con respecto a las dimensiones de las aberturas, preferiblemente la anchura de una abertura se escoge para producir finas gotitas de líquido y permanecer dentro de las constantes de caída de presión del sistema. Por ejemplo, generalmente, a medida que la anchura de la abertura se reduce, el tamaño medio de las gotitas de líquido disminuye. No obstante, a medida que la anchura de la abertura disminuye para un número dado de aberturas, la caída de presión aumenta. La relación de la anchura de la abertura, medida en la superficie interior del extremo de tobera, al diámetro interior del tambor de tobera es preferiblemente de alrededor de 0,01 a alrededor de 0,30, más preferiblemente de alrededor de 0,05 a alrededor de 0,25 y con la máxima preferencia de alrededor de 0,075 a alrededor de 0,20.Regarding the dimensions of the openings, preferably the width of an opening is chosen to produce fine droplets of liquid and remain within the constants of system pressure drop. For example, generally, as that the width of the opening is reduced, the average size of the liquid droplets decreases. However, as the width of the opening decreases for a given number of openings, the fall of pressure increases. The ratio of the width of the opening, measured on the inside surface of the nozzle end, to the diameter inside of the nozzle drum is preferably about 0.01 to about 0.30, more preferably from about 0.05 to around 0.25 and most preferably around 0.075 to about 0.20.

La anchura de la abertura se varía también preferiblemente dependiendo del lugar de la abertura con relación a la línea central vertical de la punta de tobera para asegurar una distribución en forma de abanico uniforme de la pulverización. Hay varias realizaciones preferidas. La figura 5 muestra una realización preferida.The width of the opening is also varied preferably depending on the location of the opening in relation to the vertical center line of the nozzle tip to ensure a uniform fan distribution of the spray. There is several preferred embodiments. Figure 5 shows a preferred embodiment

La figura 5 muestra una vista extrema de una punta 14 de tobera preferido que tiene cinco aberturas 22 en forma de ranura que están dispuestas simétricamente a partir de la línea central 20 vertical de la punta de tobera. La abertura situada en la línea central 20 vertical de la punta de tobera es una abertura central 46 y tiene una anchura w_{0}. Las aberturas situadas a la menor distancia de la línea central 20 vertical de la punta de tobera son las primeras aberturas 48 desplazadas y tienen una anchura, w_{1}, y las aberturas más alejadas de la línea central 20 vertical de la punta de tobera son las segundas aberturas 50 desplazadas y tienen una anchura w_{2}, donde todas las anchuras son medidas sobre la superficie interior (no mostrada) de la punta de tobera. También como se muestra en la figura 5, las primeras y segundas aberturas desplazadas están inclinadas de modo similar a las aberturas en la figura 4.Figure 5 shows an extreme view of a preferred nozzle tip 14 having five openings 22 in shape slot that are arranged symmetrically from the line vertical center 20 of the nozzle tip. The opening in the vertical centerline 20 of the nozzle tip is an opening central 46 and has a width w_ {0}. The openings at the shorter distance from the vertical centerline 20 of the tip of nozzle are the first 48 openings displaced and have a width, w_ {1}, and the openings farthest from the center line 20 vertical of the nozzle tip are the second openings 50 displaced and have a width w_ {2}, where all widths are measured on the inside surface (not shown) of the tip nozzle Also as shown in Figure 5, the first and second displaced openings are inclined similarly to the openings in figure 4.

En la realización mostrada en la figura 5, la anchura de las aberturas disminuye a medida que su distancia 23 desde la línea central 20 vertical de la punta de tobera aumenta. En otras palabras, la anchura de la abertura disminuye a medida que se mueve hacia fuera o se desplaza más desde la línea central 20 vertical de la punta de tobera. Por ejemplo, la abertura central 46 tiene la mayor anchura, las primeras aberturas desplazadas 48 tienen la mayor anchura siguiente, y las segundas aberturas desplazadas 50 tienen la menor anchura (es decir, w_{0} > w_{1} > w_{2}). También, las anchuras de las aberturas son simétricas de modo que las primeras aberturas desplazadas tienen la misma anchura y las segundas aberturas desplazadas tienen la misma anchura. Esta configuración es especialmente preferible cuando se requiere un flujo de líquido uniforme (es decir, caudal de masa por área de la sección transversal) a través de la anchura total de la pulverización.In the embodiment shown in Figure 5, the width of the openings decreases as its distance 23 from the vertical center line 20 of the nozzle tip increases. In in other words, the width of the opening decreases as it move out or move more from the center line 20 vertical nozzle tip. For example, the central opening 46 has the greatest width, the first displaced openings 48 have the next largest width, and the second displaced openings 50 have the smallest width (i.e. w_ {0}> w_ {1}> w_ {2}). Also, the widths of the openings are symmetrical of so that the first displaced openings have the same width and the displaced second openings have the same width. This configuration is especially preferable when a uniform liquid flow (i.e. mass flow rate per area of the cross section) across the total width of the spray.

En otra realización preferida (no mostrada), las primeras aberturas desplazadas 48 tienen la mayor anchura, la abertura central 46 tiene la siguiente menor anchura, y las segundas aberturas desplazadas 50 tienen la anchura mínima (es decir, w_{1} > w_{0} > w_{2}). Si se desea tener aberturas adicionales situadas sobre la tobera, preferiblemente la anchura de las aberturas que empiezan en las segundas aberturas desplazadas disminuye gradualmente de modo que las aberturas más desplazadas deberán tener la menor anchura (es decir, w_{2} > w_{3} > w_{4}, etc.). Ese tipo de configuración de las anchuras de abertura se prefiere cuando se requiere un mayor flujo de líquido en l sección central de la pulverización. Por ejemplo, ese tipo de configuración puede ser preferido cuando se usan múltiples pulverizaciones que se solapan.In another preferred embodiment (not shown), the first displaced openings 48 have the greatest width, the central opening 46 has the next smallest width, and the second displaced openings 50 have the minimum width (i.e. w_ {1} > w_ {0}> w_ {2}). If you wish to have additional openings located on the nozzle, preferably the width of the openings that begin in the second displaced openings gradually decreases so that the most displaced openings they should have the smallest width (i.e. w_ {2}> w_ {3}> w_ {4}, etc.). That kind of configuration of the widths of opening is preferred when a greater flow of liquid is required in l central section of the spray. For example, that kind of configuration may be preferred when using multiple sprays that overlap.

En otra realización preferida más (no mostrada), la abertura central tiene la menor anchura, y las anchuras aumentan gradualmente al aumentar la distancia de la aberturaa la línea central de la tobera (es decir, w_{2} > w_{1} > w_{0}). Esta realización se usa preferiblemente cuando se requiere un mayor flujo de líquido en los bordes exteriores de la pulverización que en el centro.In yet another preferred embodiment (not shown), the central opening has the smallest width, and the widths increase gradually increasing the distance of the opening to the line center of the nozzle (ie w_ {2}> w_ {1}> w_ {0}). This embodiment is preferably used when greater liquid flow at the outer edges of the spray than in center.

En todas las realizaciones en las que la anchura de la abertura varía, preferiblemente la anchura máxima de cualquier abertura es de alrededor de 0,05 a alrededor de 0,30, y más preferiblemente de alrededor de 0,10 a alrededor de 0,20 veces el diámetro interior del tambor de la tobera. Preferiblemente, la anchura mínima de cualquier abertura es de alrededor de 0,05 a alrededor de 0,20, y más preferiblemente de alrededor de 0,075 a alrededor de 0,15 veces el diámetro interior del tambor de la tobera.In all embodiments in which the width of the opening varies, preferably the maximum width of any opening is around 0.05 to around 0.30, and more preferably from about 0.10 to about 0.20 times the inside diameter of the nozzle drum. Preferably, the Minimum width of any opening is around 0.05 to around 0.20, and more preferably from about 0.075 to about 0.15 times the inside diameter of the drum of the nozzle.

Preferiblemente, la longitud de la abertura se escoge para que produzca una pulverización que tenga un ángulo de pulverización vertical de menos de alrededor de 30º y para que funcione dentro de las limitaciones de caída de presión de la tobera. Para formar una abertura de forma vertical, la longitud es mayor que la anchura. Preferiblemente, la relación de la longitud de la abertura a la anchura de la abertura es al menos de alrededor de 3:1, más preferiblemente de al menos 4:1, y con la máxima preferencia de alrededor de 5:1 a alrededor de 10:1. Las aberturas pueden variar de longitud dependiendo de su distancia a la línea central vertical de la punta de tobera. Por ejemplo, las aberturas más próximas a la línea central vertical de la punta de tobera pueden ser más largas para utilizar la totalidad del área de la punta de tobera y para minimizar la caída de presión. Preferiblemente, todas las aberturas en la punta de tobera tienen la misma longitud.Preferably, the length of the opening is choose to produce a spray that has an angle of vertical spraying of less than about 30º and so that operate within the pressure drop limitations of the nozzle. To form an opening vertically, the length is greater than the width. Preferably, the length ratio of the opening to the width of the opening is at least about 3: 1, more preferably at least 4: 1, and with the maximum preference of about 5: 1 to about 10: 1. Openings may vary in length depending on your distance to the line vertical center of the nozzle tip. For example, openings closer to the vertical center line of the nozzle tip may be longer to use the entire area of the nozzle tip and to minimize pressure drop. Preferably, all openings in the nozzle tip have the same length

Los bordes que limitan la longitud y la anchura de la abertura en las superficies interior y exterior de la punta de tobera son preferiblemente agudos para cizallar la corriente de líquido dispersada en gotitas de líquido. Por "agudo" se ha de entender que las aberturas son mecanizadas para formar bordes afilados en las superficies interior y exterior de la punta de tobera, preferiblemente no redondeando los bordes. Asimismo, las aberturas pueden ser de diversas formas geométricas siempre que la longitud sea mayor que la anchura y produzcan una pulverización en forma de abanico plana horizontal. Formas geométricas adecuadas incluyen por ejemplo rectángulos, ranuras de extremos redondeados, formas rómbicas alargadas y elipses.The edges that limit the length and width of the opening in the inner and outer surfaces of the tip of nozzle are preferably sharp to shear the current of liquid dispersed in liquid droplets. By "acute" it has to understand that openings are machined to form edges sharp on the inner and outer surfaces of the tip of nozzle, preferably not rounding the edges. Also, the openings can be of various geometric shapes as long as the Length is greater than the width and produce a spray in Horizontal flat fan shape. Suitable geometric shapes include for example rectangles, grooves with rounded ends, elongated rhombic shapes and ellipses.

Aunque las realizaciones mostradas en las figuras 1 a 5 tienen puntas de tobera que son planas, es posible y en algunos casos preferible que la superficie de la punta sea cóncava hacia fuera. Una punta cóncava hacia fuera tiene la ventaja de incrementar el área de la superficie sobre la cual se colocan múltiples aberturas. Asimismo, una punta cóncava hacia fuera puede permitir cubrir más uniformemente un área de una forma particular o una distribución de tamaños de gotas de líquido deseada. La punta de tobera puede tener diversas formas cóncavas hacia fuera. Por ejemplo, la forma puede ser una forma uniforme, tal como una bóveda poco profunda o semiesférica, o puede estar configurada de modo no uniforme, tal como compuesta de dos o más superficies planas que se encuentren a lo largo de líneas verticales para formar, por ejemplo, un disco plegado.Although the embodiments shown in the figures 1 to 5 have nozzle tips that are flat, it is possible and in some cases it is preferable that the surface of the tip is concave out. A concave tip out has the advantage of increase the surface area on which they are placed multiple openings Likewise, a concave tip out can allow an area to be covered more evenly in a particular way or a distribution of desired liquid droplet sizes. The tip of nozzle can have different concave shapes out. By For example, the shape can be a uniform shape, such as a vault shallow or hemispherical, or it can be configured so uniform, such as composed of two or more flat surfaces that are found along vertical lines to form, for example, a folded disc.

El espesor de la punta de tobera es preferiblemente el espesor mínimo que resista la fuerza de la corriente de líquido dispersada. Preferiblemente, la relación del espesor de la punta de tobera a la anchura de la abertura más pequeña es igual o menor que alrededor de 2,0, más preferiblemente igual o menor que 1,5, y con la máxima preferencia igual o menor que alrededor de 1,0.The thickness of the nozzle tip is preferably the minimum thickness that resists the force of the dispersed liquid stream. Preferably, the ratio of nozzle tip thickness to the width of the opening plus small is equal to or less than about 2.0, more preferably equal to or less than 1.5, and most preferably equal to or less than around 1.0.

En adición a la formación de la tobera con un conducto configurado de modo cilíndrico como se muestra en las figuras 1 a 5, pueden ser usadas otras formas geométricas de los conductos. Por ejemplo, pueden ser usadas formas geométricas rectangulares, elípticas o poligonales.In addition to the formation of the nozzle with a duct configured cylindrically as shown in the Figures 1 to 5, other geometric shapes of the ducts For example, geometric shapes can be used rectangular, elliptical or polygonal.

La tobera para ser usada en la presente invención tiene también preferiblemente unos medios para combinar una corriente de líquido y un medio de dispersión aguas arriba de la punta de tobera para proporcionar una corriente de líquido dispersada mezclada uniformemente. Por "mezclada uniformemente" se ha de entender que las fracciones volumétricas referentes a los puntos de líquido y gas son razonablemente constantes a través del área de la sección transversal de la tobera. Por ejemplo, la corriente líquida puede ser distribuida a través del medio de dispersión en forma de ligamentos, o gotas grandes o pequeñas. Cualquier medio adecuado para combinar el medio de dispersión y la corriente líquida puede ser usado siempre que la corriente de líquido dispersada se mezcle uniformemente.The nozzle to be used in the present invention it also preferably has means to combine a liquid stream and a means of dispersion upstream of the nozzle tip to provide a stream of liquid dispersed evenly mixed. By "uniformly mixed" It is to be understood that the volumetric fractions referring to points of liquid and gas are reasonably constant throughout the cross section area of the nozzle. For example, the liquid stream can be distributed through the medium of dispersion in the form of ligaments, or large or small drops. Any suitable means to combine the dispersion medium and the liquid stream can be used as long as the stream of dispersed liquid mix evenly.

Un dispositivo de mezclado preferido que puede ser usado con la tobera que se usa en la presente invención se muestra en la figura 6. En la figura 6, se muestra una tobera 98 que tiene un atomizador inicial 100, una sección 114 de expansión y un tambor 2 de tobera. El atomizador inicial 100 tiene un conducto primario 108 para recibir una corriente de medio 126 de dispersión a través de la entrada 102, y un conducto secundario 106 para recibir una corriente 128 de líquido a través de la entrada 120. El conducto primario es de forma cilíndrica y tiene un eje 130 longitudinal central que coincide con el eje longitudinal central del conducto secundario (no mostrado) y está alineado conjuntamente con el eje longitudinal central 4 del tambor de tobera. Al menos una porción del conducto secundario está situada dentro del conducto primario para formar un pasaje anular 132 para el medio 126 de dispersión entre la superficie exterior 135 del conducto secundario y la superficie interior 137 del conducto primario. Preferiblemente el diámetro interior del conducto primario es de alrededor de 1,1 a alrededor de 2,5 veces el diámetro exterior del conducto secundario.A preferred mixing device that can be used with the nozzle used in the present invention shown in figure 6. In figure 6, a nozzle 98 is shown which it has an initial atomizer 100, an expansion section 114 and a 2 nozzle drum. The initial atomizer 100 has a conduit primary 108 to receive a stream of dispersion medium 126 at through inlet 102, and a secondary conduit 106 to receive a stream 128 of liquid through inlet 120. The conduit primary is cylindrical and has a longitudinal axis 130 central that coincides with the central longitudinal axis of the duct secondary (not shown) and is aligned together with the shaft central longitudinal 4 of the nozzle drum. At least a portion of the secondary duct is located inside the primary duct to form an annular passage 132 for dispersion means 126 between the outer surface 135 of the secondary duct and the inner surface 137 of the primary duct. Preferably the inner diameter of the primary duct is around 1.1 to about 2.5 times the outer diameter of the duct secondary.

La corriente 128 líquida y el medio 126 de dispersión se mezclan dirigiendo el medio de dispersión a través deperforaciones 112 en la pared 134 del conducto secundario. La corriente 128 líquida se mezcla vigorosamente con el medio de dispersión a medida que el líquido pasa a la salida 124 del atomizador inicial 100 para formar una corriente líquida dispersada 116.Liquid stream 128 and medium 126 of dispersion are mixed by directing the dispersion medium through deperforations 112 in the wall 134 of the secondary duct. The liquid stream 128 is vigorously mixed with the medium of dispersion as the liquid passes to outlet 124 of the initial atomizer 100 to form a dispersed liquid stream 116.

Las perforaciones 112 en el conducto secundario 106 son preferiblemente taladradas en ángulo recto a través de la pared 134 de conducto secundario. También preferiblemente, las perforaciones 112 están situadas a menos de 1,26 centímetros de la salida 124 de atomizador inicial. En una realización más preferida (no mostrada), hay dos filas de perforaciones 112, en las que cada fila contiene ocho perforaciones distribuidas uniformemente alrededor del perímetro de la pared 134 de conducto secundario. Si se desea las perforaciones 112 pueden ser desplazadas aguas debajo de la salida 124 de atomizador inicial, o suplementadas con medios adicionales para mezclar el medio 126 de dispersión con la corriente líquida, tales como tubos situados dentro del conducto secundario.Perforations 112 in the secondary duct 106 are preferably drilled at right angles through the wall 134 of secondary duct. Also preferably, the 112 perforations are located less than 1.26 centimeters from the output 124 of initial atomizer. In a more preferred embodiment (not shown), there are two rows of holes 112, in which each row contains eight evenly distributed perforations around the perimeter of the wall 134 of secondary conduit. Yes it is desired the perforations 112 can be displaced downstream of the initial atomizer output 124, or supplemented with means additional to mix the dispersion medium 126 with the stream liquid, such as tubes located inside the duct secondary.

La corriente líquida dispersada 116 de la salida 124 se descarga en la sección 114 de expansión. En el caso de conductos secundario y primario de forma cilíndrica, la sección 114 de expansión comprende preferiblemente una sección cónica invertida, truncada. Preferiblemente la sección 114 de expansión tiene un diámetro interior en la entrada 120 de la sección 114 de expansión que se aproxima o iguala al diámetro interior de la salida 124 de atomizador inicial. El diámetro de la salida 138 de la sección 114 de expansión preferiblemente es aproximadamente igual al diámetro del tambor 2 de tobera en el extremo 3 de entrada del tambor de tobera. La pared 143 de la sección de expansión forma preferiblemente un ángulo \alpha con la pared 139 del conducto primario 108 de alrededor de 5º a alrededor de 30º, más preferiblemente de alrededor de 10º a alrededor de 25º, y con la máxima preferencia de alrededor de 15º. La sección de expansión puede comprender también geometrías más complejas, tales como aquellas usadas en medidores o carburadores de Venturi, pero tales formas son difíciles de fabricar y más caras.The dispersed liquid stream 116 of the outlet 124 is discharged in the expansion section 114. In the case of secondary and primary cylindrical ducts, the expansion section 114 preferably comprises an inverted, truncated conical section. Preferably the expansion section 114 has an inside diameter at the inlet 120 of the expansion section 114 that approximates or equals the inside diameter of the initial atomizer outlet 124. The diameter of the outlet 138 of the expansion section 114 is preferably approximately equal to the diameter of the nozzle drum 2 at the inlet end 3 of the nozzle drum. The wall 143 of the expansion section preferably forms an angle α with the wall 139 of the primary conduit 108 from about 5 ° to about 30 °, more preferably from about 10 ° to about 25 °, and most preferably about 15th. The expansion section may also comprise more complex geometries, such as those used in Venturi meters or carburetors, but such shapes are difficult to manufacture and more expensive.

Otro dispositivo de mezclado preferido que puede ser usado con la tobera que se usa en la presente invención se describe en las Patentes de EE.UU. Núms. 5.289.976 y 5.306.418, ambas de Dou y otros, (denominadas en adelante como "Dou"). Dou describe un dispositivo de mezclado que es parte de una tobera. Dou describe un dispositivo de mezclado que tiene un atomizador inicial y una sección de expansión similar a la descrita en la figura 6, y un tapón de obturación que está situado dentro de la sección de expansión. En una realización preferida el dispositivo de mezclado en Dou se usa sin el tapón de obturación como se muestra en la figura 6.Another preferred mixing device that can be used with the nozzle used in the present invention described in US Pat. No. 5,289,976 and 5,306,418, both of Dou and others, (hereinafter referred to as "Dou"). Dou describes a mixing device that is part of a nozzle. Dou describes a mixing device that has an initial atomizer and an expansion section similar to that described in Figure 6, and a sealing plug that is located within the section of expansion. In a preferred embodiment the mixing device in Dou it is used without the plug as shown in the figure 6.

En el dispositivo de mezclado en la figura 6 de Dou, la longitud 141 del tambor 2 de tobera entre la salida 138 de la sección de expansión y la punta 14 de tobera es suficientemente larga para permitir que la corriente líquida dispersada se desacelere completamente dentro de la mayor sección transversal del tambor. Preferiblemente, la longitud del tambor de la tobera entre la salida de la sección de expansión y la punta de tobera es al menos 1,5 veces, y más preferiblemente de alrededor de 2,0 a alrededor de 4,0 veces el diámetro interior en la salida a la sección de expansión.In the mixing device in Figure 6 of Dou, the length 141 of the nozzle drum 2 between the outlet 138 of the expansion section and the nozzle tip 14 is sufficiently long to allow the dispersed liquid stream to decelerate completely within the largest cross section of the drum. Preferably, the length of the nozzle drum between the output of the expansion section and the nozzle tip is at less 1.5 times, and more preferably around 2.0 to about 4.0 times the inside diameter at the exit to the expansion section.

Otros dispositivos de mezclado adecuados que pueden ser incluidos dentro de la tobera que se usa en la presente invención son por ejemplo, mezcladoras en espiral, mezcladoras de paletas, mezcladoras estáticas, o combinaciones de las mismas. Uno o más dispositivos de mezclado pueden estar situados exteriormente a la tobera de modo que la tobera es alimentada con una corriente líquida dispersada. Preferiblemente, no obstante, el dispositivo de mezclado se incluye como parte de la tobera.Other suitable mixing devices that they can be included inside the nozzle used here invention are for example spiral mixers, mixers paddles, static mixers, or combinations thereof. One o more mixing devices can be located externally to the nozzle so that the nozzle is fed with a current dispersed liquid Preferably, however, the device Mixing is included as part of the nozzle.

Dependiendo del dispositivo de mezclado elegido, la corriente líquida dispersada que se aproxima a la punta de tobera puede tener un movimiento turbulento residual. Preferiblemente, este movimiento turbulento residual se elimina antes de que la corriente líquida dispersada alcance la punta de tobera. Por ejemplo, pueden ser instaladas paletas de enderezamiento aguas abajo del dispositivo de mezclado para eliminar cualquier movimiento turbulento residual.Depending on the mixing device chosen, the dispersed liquid stream approaching the nozzle tip It may have residual turbulent movement. Preferably this residual turbulent motion is removed before the current dispersed liquid reach the tip of the nozzle. For example, they can be installed straightening vanes downstream of the device mixing to eliminate any turbulent movement residual.

La tobera, incluyendo la punta de tobera, puede ser construida de cualquier material que sea capaz de resistir las temperaturas, presiones y sustancias químicas a las que la tobera estará expuesta durante el funcionamiento de una unidad de craqueo catalítica de FCC. Por ejemplo, la punta de tobera necesitará estar construida de materiales que resistan las temperaturas y el rozamiento del catalizador dentro del elevador de una unidad de craqueo catalítica de FCC.The nozzle, including the nozzle tip, can be constructed of any material that is capable of resisting temperatures, pressures and chemicals at which the nozzle will be exposed during the operation of a cracking unit FCC catalytic. For example, the nozzle tip will need to be constructed of materials that resist temperatures and friction of the catalyst inside the elevator of a unit of catalytic cracking of FCC.

En el procedimiento de la presente invención, una corriente líquida dispersada que contiene una corriente de líquido y un medio de dispersión, es dirigida a través de al menos una porción de la tobera que se usa en la presente invención y a través de las aberturas de la punta de tobera para producir una pulverización en forma de abanico. La corriente líquida dispersada antes de alcanzar la punta de tobera se mezcla uniformemente. En una realización preferida, una corriente líquida y un medio de dispersión se combinan dentro de la tobera que usa un dispositivo de mezclado para formar la corriente líquida dispersada. Como se ha mencionado anteriormente en esta memoria, se puede usar cualquier dispositivo de mezclado siempre que la corriente líquida dispersada se mezcle uniformemente antes de alcanzar la punta de tobera. Preferiblemente, el dispositivo de mezclado contiene una zona de atomización y una sección de expansión como se muestra en la figura 6.In the process of the present invention, a dispersed liquid stream containing a stream of liquid and a dispersion medium, is directed through at least a portion of the nozzle used in the present invention and through the nozzle tip openings to produce a spray in fan shape. The liquid stream dispersed before reaching the tip of the nozzle mixes evenly. In one embodiment preferred, a liquid stream and a dispersion medium are combine inside the nozzle that uses a mixing device to form the dispersed liquid stream. As mentioned previously in this memory, any device can be used mixing provided that the dispersed liquid stream is mixed evenly before reaching the nozzle tip. Preferably, the mixing device contains an atomization zone and a expansion section as shown in figure 6.

La proporción de medio de dispersión en la corriente líquida que sale de la tobera se ajusta para proporcionar la atomización adecuada de la corriente líquida. La cantidad de medio de dispersión basada en el peso total de la corriente líquida que sale de la tobera es preferiblemente de alrededor del 0,5 por ciento en peso a alrededor de 5,0 por ciento en peso, y más preferiblemente de alrededor del 1,0 por ciento en peso a alrededor del 3,5 por ciento en peso.The proportion of dispersion medium in the liquid stream coming out of the nozzle is adjusted to provide proper atomization of the liquid stream. The amount of dispersion medium based on the total weight of the liquid stream coming out of the nozzle is preferably about 0.5 per percent by weight to about 5.0 percent by weight, and more preferably from about 1.0 percent by weight to about 3.5 percent by weight.

La corriente líquida útil en el procedimiento de la presente invención es cualquier corriente que contenga un líquido que esté atomizado. La corriente líquida puede contener también opcionalmente aditivos tales como agentes tensioactivos para mejorar la atomización. Preferiblemente, la corriente líquida contiene al menos el 80 por ciento en peso, y más preferiblemente al menos el 90 por ciento en peso de líquido.The liquid stream useful in the process of the present invention is any stream containing a liquid That is atomized. The liquid stream may also contain optionally additives such as surfactants to improve atomization Preferably, the liquid stream contains the minus 80 percent by weight, and more preferably at least 90 weight percent of liquid.

En una realización preferida del procedimiento de la presente invención, la corriente de líquido es un hidrocarburo alimentado que ha de ser craqueado catalíticamente. El hidrocarburo alimentado puede ser cualquiera de los materiales de alimentación tratados ordinariamente en una unidad de craqueo catalítico de fluidos comercial. Preferiblemente el hidrocarburo alimentado para ser empleado hierve a una temperatura de al menos 204ºC y más preferiblemente comprendida entre alrededor de 204ºC y alrededor de 538ºC. Tal hidrocarburo alimentado incluye por ejemplo gasóleos vírgenes, gasóleos cíclicos, crudos reducidos y residuales.In a preferred embodiment of the process of the present invention, the liquid stream is a hydrocarbon fed that has to be cracked catalytically. Hydrocarbon fed can be any of the feed materials ordinarily treated in a catalytic cracking unit of commercial fluids Preferably the hydrocarbon fed to be used boils at a temperature of at least 204ºC and more preferably between about 204 ° C and about 538 ° C. Such fed hydrocarbon includes for example diesel virgins, cyclic diesel, reduced crude and residual.

El medio de dispersión puede ser cualquier corriente que contenga gas que sea eficaz en la dispersión de la corriente líquida. Preferiblemente, el medio de dispersión contiene al menos el 75 por ciento en peso y más preferiblemente de alrededor de 90 a 100 por ciento en peso de gas basado en el peso total del medio de dispersión. El medio de dispersión puede ser por ejemplo vapor de agua, aire, gas combustible, butano, nafta, otros hidrocarburos gaseosos, nitrógeno, o gases inertes tales como argón o helio, o combinaciones de los mismos. Preferiblemente, el medio de dispersión es vapor de agua.The dispersion medium can be any stream containing gas that is effective in dispersing the liquid stream Preferably, the dispersion medium contains at least 75 percent by weight and more preferably around from 90 to 100 percent by weight of gas based on the total weight of the dispersion medium The dispersion medium can be for example water vapor, air, fuel gas, butane, naphtha, others gaseous hydrocarbons, nitrogen, or inert gases such as argon or helium, or combinations thereof. Preferably, the means of dispersion is water vapor.

La tobera que se usa en la presente invención se usa preferiblemente en un montaje de toberas que contiene al menos tres, y más preferiblemente de alrededor de 6 a alrededor de 8 toberas. Las toberas en el montaje de toberas se montan de modo preferiblemente radial alrededor del perímetro de un área de la sección transversal que ha de ser pulverizada. Asimismo las toberas se distribuyen preferiblemente a intervalos angulares iguales alrededor de la periferia del área de la sección transversal que ha de ser pulverizada. En una realización preferida, las toberas están montadas de modo que la pulverización desde cada tobera se solapa e intersecta con las pulverizaciones de una o más de las otras toberas. Más preferiblemente, las toberas se montan de modo que la pulverización de cada tobera solapa la pulverización de la tobera adyacente a ella e intersecta las pulverizaciones de las toberas opuestas.The nozzle used in the present invention is preferably used in a nozzle assembly containing at least three, and more preferably from about 6 to about 8 nozzles The nozzles in the nozzle assembly are mounted so preferably radial around the perimeter of an area of the cross section to be sprayed. Also the nozzles they are preferably distributed at equal angular intervals around the periphery of the cross sectional area that has if sprayed In a preferred embodiment, the nozzles are mounted so that the spray from each nozzle overlaps and intersects with the sprays of one or more of the other nozzles More preferably, the nozzles are mounted so that the spraying of each nozzle overlaps the spraying of the nozzle adjacent to it and intersects the sprays of the nozzles opposite.

El montaje de tobera de la presente invención puede ser usado en cualquier aplicación en la que se desee atomizar un líquido con una pulverización en forma de abanico plana. Por ejemplo, la tobera que se usa en la presente invención puede ser usada para inyectar reactivos líquidos en diversos tipos de vasos de reacción, dispersar un aditivo líquido sobre un área grande (tal como un compuesto químico antiespumante sobre una capa de espuma), pulverizar líquido de refrigeración en una fase gaseosa, o proporcionar agua atomizada con propósitos contra incendios. En una realización preferida de la presente invención, el montaje de toberas se usa para atomizar un hidrocarburo alimentado en una unidad de craqueo catalítico. Preferiblemente la tobera que se usa en la presente invención se usa para pulverizar la alimentación de hidrocarburos en una zona de conversión catalítica o un reactor de lecho de fluido denso. Con la máxima preferencia, las toberas se usan para pulverizar el hidrocarburo alimentado en una zona de conversión catalítica de elevador.The nozzle assembly of the present invention It can be used in any application where you want to atomize a liquid with a flat fan spray. By For example, the nozzle used in the present invention can be used to inject liquid reagents into various types of vessels reaction, dispersing a liquid additive over a large area (such as a defoaming chemical compound on a layer of foam), spray coolant in a gas phase, or provide water spray for fire purposes. In a preferred embodiment of the present invention, the assembly of nozzles are used to atomize a hydrocarbon fed into a catalytic cracking unit. Preferably the nozzle that is used in the present invention it is used to spray the feed of hydrocarbons in a catalytic conversion zone or a reactor of bed of dense fluid. Most preferably, the nozzles are used to spray the hydrocarbon fed into an area of catalytic conversion of elevator.

Una configuración preferida para un montaje de toberas de la presente invención se muestra en las figuras 7A y 7B. La figura 7A muestra un montaje 232 de toberas de la presente invención que se asegura a la sección 200 de elevador de un reactor 190 de FCC. Las toberas 234 apuntan ligeramente hacia arriba dentro del elevador 200 formando un ángulo \beta. El ángulo \beta se define como el ángulo entre el eje longitudinal vertical 228 del elevador y el eje 4 longitudinal central del tambor de la tobera. Preferiblemente, el ángulo \beta mide de alrededor de 10º a alrededor de 90º, más preferiblemente de alrededor de 10º a alrededor de 80º, y con la máxima preferencia de alrededor de 10º a alrededor de 45º.A preferred configuration for a mounting of nozzles of the present invention are shown in Figures 7A and 7B. Figure 7A shows a nozzle assembly 232 of the present invention that is secured to elevator section 200 of a reactor 190 of FCC. The nozzles 234 point slightly upwards inside of elevator 200 forming an angle β. The angle? Is defined as the angle between the vertical longitudinal axis 228 of the elevator and the central longitudinal axis 4 of the nozzle drum. Preferably, the angle? Measures from about 10 ° to around 90º, more preferably from around 10º to around 80º, and with the maximum preference of around 10º to around 45º.

La distancia vertical 240 desde la tobera 234 a la tubería 245 de transferencia de catalizador regenerado se escoge de modo que permite que la corriente de catalizador fluidificado establezca un perfil de velocidad razonablemente uniforme a través de la sección transversal del elevador después de pasar alrededor del doblez agudo en la base del elevador. La distancia vertical 240 es preferiblemente al menos de alrededor de 1,0 a alrededor de 1,5 veces, y más preferiblemente de al menos alrededor de 2,0 a alrededor de 4,0 veces el diámetro interior del elevador. La distancia vertical 240, como se muestra en la figura 7A se mide desde el eje longitudinal central 4 del tambor 2 de tobera al eje longitudinal central 247 de la tubería 245 de transferencia de catalizador regenerado en la pared interior 220 del elevador 200. El montaje de tobera de la presente invención puede ser usado también en un elevador que no tenga curvas acentuadas en las que el catalizador que se acerca por el contrario atraviesa los dobleces curvos suavemente para alcanzar la zona de inyección de alimentada con hidrocarburos.The vertical distance 240 from the nozzle 234 to 245 regenerated catalyst transfer pipe is chosen so that it allows the fluidized catalyst stream establish a reasonably uniform velocity profile through of the cross section of the elevator after passing around of the sharp fold at the base of the elevator. The vertical distance 240 it is preferably at least about 1.0 to about 1.5 times, and more preferably at least about 2.0 to about 4.0 times the inside diameter of the elevator. The vertical distance 240, as shown in figure 7A is measured from the central longitudinal axis 4 of the nozzle drum 2 to the axis central longitudinal 247 of the transfer pipe 245 regenerated catalyst in inner wall 220 of elevator 200. The nozzle assembly of the present invention can also be used in an elevator that does not have sharp curves in which the catalyst that approaches on the contrary crosses the folds gently curved to reach the feed injection zone with hydrocarbons.

La figura 7B muestra una vista en planta del montaje 232 de tobera como se ve mirando verticalmente hacia abajo en el elevador. Como se muestra en la figura 7B, el montaje 232 de tobera contiene 6 toberas 234 montadas radialmente, que tienen cada una cinco aberturas por tobera 234. Cada tobera se extiende preferiblemente de modo mínimo en el elevador una distancia radial 222 escogida justamente suficientemente grande para garantizar que la punta de tobera completa está situada dentro de la pared interior 220 de elevador a pesar del ángulo \beta de inclinación. Las toberas 234 están orientadas de modo que las longitudes de las aberturas (no mostradas) en las puntas de tobera son sustancialmente verticales con relación al eje 228 longitudinal vertical de elevador. Como se ha descrito anteriormente, la orientación de las aberturas en la punta de tobera origina una pulverización en forma de abanico horizontal. No se prevé que ese tipo de orientación de las aberturas origine una pulverización en forma de abanico plana, teniendo en cuenta que en el pasado, una abertura que era horizontal con relación al eje longitudinal de elevador ha sido generalmente usada para crear una pulverización plana. Aunque no se pretende en modo alguno estar limitado por la teoría, se considera que aberturas sustancialmente verticales producen una pulverización horizontal plana, no por la forma, sino mediante la cizalladura creada a medida que la corriente de líquido pasa por los bordes verticales de la abertura sobre las superficies interior y exterior de la punta de tobera.Figure 7B shows a plan view of the nozzle assembly 232 as seen looking down vertically In the elevator. As shown in Figure 7B, assembly 232 of nozzle contains 6 radially mounted nozzles 234, which have each one five openings per nozzle 234. Each nozzle extends preferably at least a radial distance in the elevator 222 chosen just large enough to ensure that the complete nozzle tip is located inside the inner wall Elevator 220 despite the angle? Of inclination. The nozzles 234 are oriented so that the lengths of the openings (not shown) in the nozzle tips are substantially vertical relative to the longitudinal longitudinal axis 228 of elevator. As described above, the orientation of the openings in the tip of the nozzle causes a spray in the form of horizontal fan. It is not expected that such guidance from the openings cause a flat fan-shaped spray, considering that in the past, an opening that was horizontal in relation to the longitudinal axis of elevator has generally been used to create a flat spray. Although it is not intended in in any way be limited by theory, openings are considered substantially vertical produce a horizontal spray flat, not because of the shape, but by means of the shear created to measure that the liquid stream passes through the vertical edges of the opening on the inner and outer surfaces of the tip of nozzle.

Las toberas en la figura 7B están espaciadas alrededor del perímetro del elevador de modo que cada tobera produce una pulverización 246 que intersecta las pulverizaciones de las dos toberas adyacentes. Mediante ese tipo de configuración, las celdas 248 de mezclado individuales están configuradas para mejorar el mezclado transversal de los hidrocarburos alimentados y el catalizador sólido. Como se puede observar en la figura 7B, cada tobera está orientada de modo que la corriente liquida pulverizada desde la ranura central está dirigida radialmente hacia el interior dentro del elevador, mientras que la corriente líquida pulverizada desde las ranuras desplazadas primera y segunda está dirigida fuera del centro dentro del elevador. Teniendo ambas pulverizaciones centrada y descentrada de cada tobera el resultado de una pulverización que "recorre transversalmente" el elevador completo para maximizar el área de la interfaz para el contacto del catalizador sólido con el hidrocarburo alimentado.The nozzles in Figure 7B are spaced around the perimeter of the elevator so that each nozzle produces a spray 246 that intersects the sprays of the two adjacent nozzles. Through that type of configuration, the cells 248 individual mixing are set to improve the cross mixing of the fed hydrocarbons and the solid catalyst As can be seen in Figure 7B, each nozzle is oriented so that the liquid stream sprayed from the central groove it is directed radially inwards inside the elevator while the liquid stream sprayed since the first and second offset slots is directed out from the center inside the elevator. Having both sprays centered and off-center of each nozzle the result of a spray that "traverses the elevator" complete to maximize the interface area for the contact of the solid catalyst with the hydrocarbon fed.

En adición a las toberas montadas radialmente, es posible montar las toberas axialmente, no obstante, esto no se prefiere, puesto que las pulverizaciones en forma de abanico son más eficaces para cubrir el área de la sección transversal del elevador cuando se descargan radialmente.In addition to radially mounted nozzles, it is possible to mount the nozzles axially, however, this is not prefers, since fan-shaped sprays are more effective to cover the cross-sectional area of the elevator when downloaded radially.

Ejemplos Examples

La tobera que se usa en la presente invención fue ensayada para determinar su efectividad en la producción de una pulverización en forma de abanico de gotitas líquidas finas. Una tobera que tenía un diámetro interior de 15,25 centímetros en la punta y similar a la tobera de la figura 4 fue ensayada con diferentes puntas de tobera. La tobera fue construida de tubo acrílico torneado. Puntas de tobera alternativos que variaban de forma, número de aberturas, orientación de las aberturas y tamaño de las aberturas fueron fabricadas a partir de tapas de tubería de PVC roscadas estándar, de discos metálicos planos, o de discos de Lexan®. Los discos fueron mantenidos en su lugar en el perímetro de la punta de tobera mediante un collar de PVC roscado.The nozzle used in the present invention was tested to determine its effectiveness in the production of a fan-shaped spray of fine liquid droplets. A nozzle that had an inside diameter of 15.25 centimeters in the tip and similar to the nozzle of figure 4 was tested with Different nozzle tips. The nozzle was built of tube acrylic turning. Alternative nozzle tips that varied from shape, number of openings, orientation of openings and size of the openings were manufactured from PVC pipe covers standard threads, flat metal discs, or discs Lexan® The disks were held in place at the perimeter of the tip of the nozzle by means of a threaded PVC collar.

Agua y aire fueron usados para simular el atomizado de una mezcla de hidrocarburos alimentados (como la corriente líquida) y vapor (como el medio de dispersión) en una unidad de FCC. Fueron escogidos regímenes de agua y aire para reproducir exactamente el comportamiento de la circulación de la verdadera mezcla de dos fases de vapor e hidrocarburo alimentados adaptando grupos mecánicos de fluido apropiados. Fue suministrado aire a la tobera a una presión de entrada de aproximadamente 3,5 Kg/cm^{2} después de ser enfriado a la temperatura ambiente de -12ºC mediante un ventilador de aletas después del refrigerador. Fue suministrada agua a la tobera a la temperatura ambiente de alrededor de 15,5ºC y presión de 1,41 kg/cm^{2} a 2,11 kg/cm^{2}.Water and air were used to simulate the atomized from a mixture of hydrocarbons fed (such as liquid stream) and steam (as the dispersion medium) in a FCC unit. Water and air regimes were chosen to reproduce exactly the circulation behavior of the true mixture of two phases of steam and hydrocarbon fed adapting appropriate mechanical fluid groups. Was supplied air to the nozzle at an inlet pressure of approximately 3.5 Kg / cm2 after being cooled to room temperature of -12 ° C by means of a fin fan after the refrigerator. It was water supplied to the nozzle at the surrounding room temperature from 15.5 ° C and pressure from 1.41 kg / cm 2 to 2.11 kg / cm 2.

El montaje de tobera fue conectado horizontalmente a un soporte de acero y mantenido estacionario contra el empuje hacia atrás mediante pesos de hormigón para descargar una pulverización horizontalmente. La presión estática fue vigilada en diversos lugares a lo largo de la longitud de la tobera.The nozzle assembly was connected horizontally to a steel support and kept stationary against the push back using concrete weights to Discharge a spray horizontally. Static pressure was monitored in various places along the length of the nozzle.

La caída de presión de la corriente líquida dispersada que salía de la tobera fue medida usando un Sistema de Análisis de Pulverización Modelo 700 suministrado por Greenfield Instruments, Inc. El analizador se situó a 81 cm de la punta de tobera para garantizar el equilibrio de la formación de gotas antes de muestrear la pulverización y aproximadamente a la distancia radial sobre un gran elevador de FCC. El analizador funcionó capturando imágenes de la población de gotitas instantánea que fueron luego cuantificadas por un ordenador en términos de píxeles. El volumen y el área de la superficie fueron calculados entonces para las gotitas por el software para determinar un diámetro medio de Sauter (es decir, el diámetro de una esfera que tiene la misma relación de volumen a área de la superficie que la población de gotitas completa).The pressure drop of the liquid stream scattered out of the nozzle was measured using a System of Model 700 Spray Analysis provided by Greenfield Instruments, Inc. The analyzer was located 81 cm from the tip of nozzle to ensure the balance of the formation of drops before of sampling the spray and at a distance radial on a large FCC elevator. The analyzer worked capturing images of the instant droplet population that They were then quantified by a computer in terms of pixels. The volume and surface area were then calculated for the droplets by the software to determine an average diameter of Sauter (that is, the diameter of a sphere that has the same volume to surface area ratio that the population of full droplets).

En cada experimento, la punta de tobera que se ensayaba se aseguraba sobre la tobera y los regímenes de aire y agua se ajustaban para simular una mezcla de 12.500 barriles por día de hidrocarburo alimentado por tobera y 3,2 por ciento en peso de vapor de agua basado en el peso del hidrocarburo alimentado. Una vez conseguidas unas condiciones estables, las presiones fueron registradas a lo largo de la longitud de la tobera y se observó el modelo de pulverización. Asimismo, fue medido el tamaño de gota de la corriente líquida dispersada que salía de la tobera. Después de la recogida de datos sobre las gotas, se volvieron a comprobar el perfil de la presión y los caudales para garantizar que no había variación significativa.In each experiment, the nozzle tip that is rehearsed made sure about the nozzle and the air and water regimes were adjusted to simulate a mixture of 12,500 barrels per day of nozzle-fed hydrocarbon and 3.2 percent by weight of steam of water based on the weight of the hydrocarbon fed. One time achieved stable conditions, the pressures were recorded along the length of the nozzle and the spray model. Also, the drop size of the dispersed liquid stream coming out of the nozzle. After the collection of data on the drops, the pressure profile and flow rates to ensure there was no significant variation

Las dimensiones de las diversas puntas de tobera ensayadas se muestran en la Tabla 1. En la Tabla 1, las aberturas de las puntas de tobera eran de forma ranurada y estaban dispuestas a partir de la línea central de la tobera. El espesor de las puntas de tobera ensayadas fue de 0,95 cm a 1,27 cm.The dimensions of the various nozzle tips tested are shown in Table 1. In Table 1, the openings of the nozzle tips were grooved and arranged to from the center line of the nozzle. The thickness of the tips of nozzle tested was 0.95 cm to 1.27 cm.

TABLA 1TABLE 1 Dimensiones de la punta de toberaNozzle Tip Dimensions

^{1}1 Nº/ \hskip1cm^{2}Nº / \ hskip1cm2 ^{3}3 ^{4}4 ^{5}5 ^{6}6 ^{7}7 Ejs.Exs. Orien. Abert. Orien Abert Ángulo de Abertura Opening Angle Anchura (pulg.) Width (in.) Long.Long. PuntaTip Separación (pulg.)Separation (in.) \Phi_{0}\ Phi_ {0} \Phi_{1}\ Phi_ {1} \Phi_{2}\ Phi_ {2} W_{0}W_ {0} W_{1}W_ {1} W_{2}W_ {2} S_{1}S_ {1} S_{2}S_ {2} C1C1 1/H1 HOUR 00 -- -- 22 -- -- 4 \ ^{3}/_{4}4  \ 3/4 tapatop -- -- C2C2 3/H3 / H 00 22,522.5 -- 3/43/4 3/43/4 -- 4 \ ^{3}/_{4}4  \ 3/4 tapatop 1/21/2 -- 33 5/V5 / V 00 00 00 5/85/8 5/85/8 5/85/8 33 discodisk 7/167/16 7/167/16 44 5/V5 / V 00 00 00 3/43/4 5/85/8 1/21/2 3 \ ^{1}/_{8}3   1/8 discodisk 7/167/16 7/167/16 55 5/V5 / V 00 00 00 3/43/4 5/85/8 1/21/2 3 \ ^{1}/_{8}3  1/8 discodisk 7/167/16 7/167/16 66 5/V5 / V 00 3030 45Four. Five 3/83/8 1/21/2 5/85/8 22 tapatop 19/3219/32 19/3219/32 77 4/V4 / V -- 15fifteen 3030 -- 3/43/4 3/43/4 3 \ ^{5}/_{8}3  5/8 tapatop 1/21/2 1/21/2 88 5/V5 / V 00 15fifteen 3030 5/85/8 5/85/8 5/85/8 3 \ ^{1}/_{8}3  1/8 discodisk 7/167/16 7/167/16 99 5/V5 / V 00 15fifteen 3030 3/43/4 5/85/8 1/21/2 3 \ ^{1}/_{8}3  1/8 discodisk 7/167/16 7/167/16 1010 5/V5 / V 00 15fifteen 3030 5/85/8 19/3219/32 17/3217/32 3 \ ^{1}/_{8}3  1/8 discodisk 7/167/16 29/6429/64 11eleven 5/V5 / V 00 15fifteen 3030 5/85/8 37/6437/64 29/6429/64 3 \ ^{3}/_{8}3  \ 3/8 discodisk 7/167/16 29/6429/64 ^{1} Ejemplos, C1 y C2 son comparativas.1 Examples, C1 and C2 are comparative. ^{2} \begin{minipage}[t]{155mm} H indica que las aberturas están orientadas horizontalmente, y V indica que las aberturas están orientadas verticalmente, con respecto a la línea central de la tobera. \end{minipage} ^ {2} \ begin {minipage} [t] {155mm} H indicates that the openings are oriented horizontally, and V indicates that the openings are oriented vertically, with respect to the line center of the nozzle. \ end {minipage} ^{3} \begin{minipage}[t]{155mm} El ángulo \Phi es el ángulo entre el eje central longitudinal de la abertura y el eje longitudinal central del tambor de tobera. El ángulo \Phi_{0} es el ángulo de la abertura situada sobre la línea central de la tobera, \Phi_{1} es el ángulo de las primeras aberturas desplazadas, y \Phi_{2} es el ángulo de las segundas aberturas desplazadas. \end{minipage} ^ {3} \ begin {minipage} [t] {155mm} The angle \ Phi is the angle between the longitudinal central axis of the opening and the central longitudinal axis of the nozzle drum. He angle \ Phi_ {0} is the angle of the opening located above the line center of the nozzle, \ Phi_ {1} is the angle of the first displaced openings, and \ Phi_ {2} is the angle of the second displaced openings \ end {minipage} ^{4} \begin{minipage}[t]{155mm} La anchura es la dimensión más corta de la abertura. Para aberturas verticales, la anchura se extiende perpendicularmente a la línea central vertical de la punta de tobera, y para aberturas horizontales, la anchura se extiende paralela a la línea central vertical de la punta de tobera. W_{0} es la anchura de la abertura situada sobre la línea central de la tobera, W_{1} es la anchura de las primeras aberturas desplazadas, y W_{2} es la anchura de las segundas aberturas desplazadas. \end{minipage} ^ {4} \ begin {minipage} [t] {155mm} The width is the shortest dimension of the opening. For openings vertical, the width extends perpendicular to the line vertical center of the nozzle tip, and for openings horizontal, the width extends parallel to the center line vertical nozzle tip. W_ {0} is the width of the opening located on the center line of the nozzle, W_ {1} is the width of the first displaced openings, and W_ {2} is the width of the second displaced openings. \ end {minipage} ^{5} \begin{minipage}[t]{155mm} Longitud es la dimensión más larga de las aberturas. Para aberturas verticales, la longitud se extiende paralela a la línea central vertical de la punta de tobera, y para aberturas horizontales, la longitud se extiende perpendicular a la línea central vertical de la punta de tobera. \end{minipage} ^ {5} \ begin {minipage} [t] {155mm} Length is the longer dimension of the openings. For vertical openings, the length extends parallel to the vertical centerline of the nozzle tip, and for horizontal openings, the length is extends perpendicular to the vertical centerline of the tip of nozzle. \ end {minipage} ^{6} \begin{minipage}[t]{155mm} Forma de la punta de tobera. Una tapa es abovedada, cóncava hacia fuera. Un disco es plano y perpendicular al eje longitudinal central del tambor de tobera. \end{minipage} ^ {6} \ begin {minipage} [t] {155mm} Shape of the nozzle tip. A lid is domed, concave out. A disk is flat and perpendicular to the central longitudinal axis of the nozzle drum. \ end {minipage} ^{7} \begin{minipage}[t]{155mm} La separación es la distancia de borde a borde entre aberturas adyacentes, medida a lo largo de la superficie exterior de la punta. S_{1} es la distancia entre el centro y la primera abertura desplazada, o si no está presente una abertura central, S_{1} es la distancia entre las dos primeras aberturas desplazadas. S_{2} es la distancia entre las primeras y las segundas aberturas desplazadas. \end{minipage} ^ {7} \ begin {minipage} [t] {155mm} The separation is the distance from edge to edge between openings adjacent, measured along the outer surface of the tip. S_ {1} is the distance between the center and the first opening displaced, or if a central opening is not present, S_ {1} is the distance between the first two displaced openings. S_ {2} is the distance between the first and second openings displaced \ end {minipage}

Los resultados de las puntas de tobera ensayadas se muestran en la Tabla 2. Como puede verse en los ejemplos 3 a 11 en la Tabla 2, la tobera de la presente invención es eficaz en la atomización de una corriente de líquido en una pulverización en forma de abanico de finas gotitas de líquido. En comparación, las aberturas orientadas horizontalmente (Ejemplos Comparativos C1 y C2) originaron una pulverización que tenía gotitas de mayor tamaño y un menor ángulo de pulverización horizontal. Adicionalmente, la única abertura orientada horizontalmente (Ejemplo Comparativo C1) originó una pulverización de forma redondeada, mientras que las pulverizaciones de tobera en los ejemplos 3 a 11 fueron relativamente planas y en forma de abanico. En los ejemplos 3 a 5, todas las aberturas en la punta de tobera tenían un ángulo \theta entre al eje longitudinal central de la abertura y el eje longitudinal central del tambor de tobera igual a cero. Los ejemplos 6 a 11, en comparación con los ejemplos 3 a 5, tenían un ángulo \theta que aumentaba gradualmente de las aberturas a medida que la distancia de la abertura a la línea vertical de la tobera inclinada aumentaba. Los resultados de los ejemplos 6 a 11, en comparación con los ejemplos 3 a 5, muestran que el ángulo de pulverización horizontal puede ser incrementado incrementando el ángulo \theta de la abertura a medida que la distancia de la abertura a la línea central vertical de la tobera inclinada aumenta.The results of the nozzle tips tested are shown in Table 2. As can be seen in examples 3 to 11 in Table 2, the nozzle of the present invention is effective in the atomization of a stream of liquid in a spray in fan shape of fine liquid droplets. In comparison, the horizontally oriented openings (Comparative Examples C1 and C2) caused a spray that had larger droplets and a smaller horizontal spray angle. Additionally, the single horizontally oriented opening (Comparative Example C1) originated a rounded spray, while the nozzle sprays in examples 3 to 11 were relatively flat and fan-shaped. In examples 3 to 5, all openings in the nozzle tip had an angle? between the central longitudinal axis of the opening and the axis longitudinal center of the nozzle drum equal to zero. The examples 6 to 11, compared to examples 3 to 5, had an angle the that gradually increased from the openings as the distance from the opening to the vertical line of the inclined nozzle It increased. The results of examples 6 to 11, compared to Examples 3 to 5 show that the spray angle horizontal can be increased by increasing the angle? of the opening as the distance from the opening to the line vertical center of the inclined nozzle increases.

TABLA 2TABLE 2 Efectividad de la Punta de ToberaEffectiveness of the Nozzle Tip

EjemploExample \DeltaP (Kg/cm^{2})\hskip0,3cm^{8}ΔP (Kg / cm2) \ hskip0.3cm8 Tamaño de Gota\hskip0,3cm^{9}Size of Drop \ hskip0.3cm9 Ángulo de Pulverización Horizontal (º)\hskip0,3cm^{10}Horizontal Spray Angle (º) \ hskip0.3cm <10> C1C1 1,801.80 900900 3030 C2C2 1,701.70 820820 4040 33 1,861.86 690690 6565 44 1,481.48 680680 6565 55 1,311.31 670670 6565 66 2,522.52 640640 9595 77 1,841.84 720720 8080 88 1,481.48 590590 9595 99 1,501.50 580580 100100 1010 1,891.89 580580 100100 11eleven 1,721.72 560560 105105 ^{8}\hskip0,14cm \begin{minipage}[t]{145mm} La caída de presión es la presión estática de la corriente líquida medida en la entrada del conducto secundario en la figura 6 cuando la tobera se descarga a la presión atmosférica. \end{minipage} ^ {8} \ hskip0,14cm \ begin {minipage} [t] {145mm} The pressure drop is the static pressure of the liquid stream measured at the inlet of the secondary duct in figure 6 when the nozzle is discharged At atmospheric pressure \ end {minipage} ^{9}\hskip0,14cmTamaño de gotita de diámetro Medio de Sauter.^ 9 \ hskip0.14cm Droplet size of average diameter of Sauter. ^{10} \begin{minipage}[t]{145mm} Ángulo subtendido por la pulverización en un plano horizontal que contiene el eje longitudinal central del tambor de tobera. \end{minipage} ^ {10} \ begin {minipage} [t] {145mm} Angle subtended by spraying in a horizontal plane containing the central longitudinal axis of the nozzle drum. \ end {minipage}

Aunque la presente invención se ha descrito anteriormente con respecto realizaciones preferidas particulares, será evidente para los expertos en la técnica que pueden efectuarse numerosas modificaciones y variaciones en los diseños. Las descripciones proporcionadas tienen propósitos ilustrativos y no están destinadas a limitar la invención que se define en las reivindicaciones adjuntas.Although the present invention has been described above with respect to particular preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that can be performed numerous modifications and variations in the designs. The descriptions provided have illustrative purposes and not are intended to limit the invention defined in the attached claims.

Claims (18)

1. Un montaje (232) de toberas para atomizar una corriente líquida que comprende al menos 3 toberas (234), que están montadas radialmente alrededor de un perímetro de un área que ha de ser pulverizada, teniendo el montaje de toberas un eje longitudinal vertical, en el que cada tobera comprende:1. A assembly (232) of nozzles to atomize a liquid stream comprising at least 3 nozzles (234), which are mounted radially around a perimeter of an area to be be sprayed, the nozzle assembly having a longitudinal axis vertical, in which each nozzle comprises: (a) un tambor (2) de tobera para recibir una corriente líquida y un medio de dispersión, que tiene un eje (4) longitudinal central, un extremo (3) de entrada, y un extremo (6) de punta;(a) a nozzle drum (2) to receive a liquid stream and a dispersion medium, which has an axis (4) longitudinal center, one end (3) of entry, and one end (6) of tip; (b) una punta (14) conectada al extremo (6) de punta del tambor de tobera y que tiene una línea central vertical (20), una superficie interior (38), y una superficie exterior (40); y(b) a tip (14) connected to the end (6) of tip of the nozzle drum and having a vertical centerline (20), an inner surface (38), and an outer surface (40); Y (c) al menos tres aberturas (22) que se extienden a través de la superficie interior de la punta hasta la superficie exterior de la punta y que son sustancialmente verticales con relación al eje longitudinal y los montajes de tobera, teniendo cada abertura una longitud (24) y una anchura (26), en el que la longitud de la abertura es mayor que la anchura; teniendo cada abertura además un primer punto medio (36) sobre la superficie interior de la punta, y un segundo punto medio (34) sobre la superficie exterior de la punta, y un eje longitudinal central (32) formado por una línea que intersecta los puntos medios primero y segundo, y en el que el ángulo \theta, formado entre el eje longitudinal central de cada abertura y el eje longitudinal central del tambor de tobera, es de 0 a alrededor de 75 gra-
dos.
(c) at least three openings (22) that extend through the inner surface of the tip to the outer surface of the tip and that are substantially vertical relative to the longitudinal axis and the nozzle assemblies, each opening having a length (24) and a width (26), in which the length of the opening is greater than the width; each opening also having a first midpoint (36) on the inner surface of the tip, and a second midpoint (34) on the outer surface of the tip, and a central longitudinal axis (32) formed by a line that intersects the first and second midpoints, and in which the angle formado, formed between the central longitudinal axis of each opening and the central longitudinal axis of the nozzle drum, is 0 to about 75 degrees
two.
2. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que los ejes longitudinales centrales de las aberturas permanecen separados aguas abajo de la punta de tobera.2. The nozzle assembly of claim 1, in which the central longitudinal axes of the openings they remain separated downstream of the nozzle tip. 3. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que al menos dos de las aberturas tienen un ángulo \theta mayor que 0.3. The nozzle assembly of claim 1, in which at least two of the openings have an angle? greater than 0. 4. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que el ángulo \theta de las aberturas aumenta a medida que aumenta la separación de las aberturas de la línea central vertical de la punta.4. The nozzle assembly of claim 1, in which the angle? of the openings increases as increases the separation of the openings of the vertical center line of the tip. 5. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que la punta tiene de alrededor de 3 a alrededor de 10 aberturas.5. The nozzle assembly of claim 1, in which the tip has about 3 to about 10 openings 6. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que la punta tiene cinco aberturas.6. The nozzle assembly of claim 1, in which the tip has five openings. 7. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que las aberturas tienen forma de ranuras.7. The nozzle assembly of claim 1, in which the openings are shaped like grooves. 8. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que la relación de longitud a anchura de las aberturas es de alrededor de 3:1 a alrededor de 10:1.8. The nozzle assembly of claim 1, in which the ratio of length to width of the openings is of around 3: 1 to around 10: 1. 9. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que la anchura de las aberturas disminuye a medida que la separación de las aberturas de la línea central vertical de la punta aumenta, o la anchura de las aberturas aumenta a medida que la separación de las aberturas de la línea central vertical de la punta aumenta.9. The nozzle assembly of claim 1, in which the width of the openings decreases as the separation of the openings of the vertical center line of the tip increases, or the width of the openings increases as the separation of the openings of the vertical center line of the tip increases 10. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que una abertura está situada sobre la línea central vertical de la punta y las restantes aberturas están dispuestas simétricamente a partir de la línea central de la punta.10. The nozzle assembly of claim 1, in which an opening is located on the vertical center line of the tip and the remaining openings are arranged symmetrically from the center line of the tip. 11. El montaje de toberas de la reivindicación 10, en el que las primeras aberturas desplazadas de la línea central vertical de la punta tienen la mayor anchura y la abertura central tiene la siguiente mayor anchura.11. The nozzle assembly of the claim 10, in which the first displaced openings of the central line Vertical tip have the greatest width and central opening It has the next largest width. 12. El montaje de toberas de la reivindicación 11, en el que la tobera tiene al menos 5 aberturas y las aberturas restantes situadas más allá de las primeras aberturas desplazadas disminuyen de anchura a medida que la separación de las aberturas de la línea central vertical de la punta aumenta.12. The nozzle assembly of the claim 11, in which the nozzle has at least 5 openings and openings remaining beyond the first displaced openings decrease in width as the separation of the openings of the vertical center line of the tip increases. 13. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que la punta tiene la forma de un disco plano o tiene una forma cóncava hacia fuera.13. The nozzle assembly of claim 1, in which the tip has the shape of a flat disk or has a concave way out. 14. El montaje de toberas de la reivindicación 1, en el que la tobera comprende además un dispositivo de mezclado, en el que el dispositivo de mezclado comprende:14. The nozzle assembly of claim 1, wherein the nozzle further comprises a mixing device, in which the mixing device comprises: (i) un atomizador (100) inicial que tiene un conducto primario (108) para recibir un medio de dispersión y un conducto secundario (106) para recibir una corriente líquida; en el que el conducto primario tiene un eje longitudinal central (130) que está coalineado con el eje longitudinal central (4) del tambor de tobera, una superficie interior (137), y una entrada, en el que el conducto secundario tiene un eje longitudinal central alineado con el eje longitudinal central de tambor de tobera, una superficie exterior (135), un extremo (124) de entrada y una pluralidad de perforaciones (112) distribuidas radialmente, taladradas a través del conducto secundario para dirigir el medio de dispersión en el conducto secundario; y en el que al menos una porción del conducto secundario está posicionada dentro del conducto primario para formar al menos un pasaje (132) entre la superficie exterior del conducto secundario y la superficie interior del conducto primario para el medio de dispersión; y(i) an initial atomizer (100) that has a primary conduit (108) for receiving a dispersion means and a secondary conduit (106) to receive a liquid stream; at that the primary duct has a central longitudinal axis (130) that is co-aligned with the central longitudinal axis (4) of the drum of nozzle, an inner surface (137), and an inlet, in which the secondary duct has a central longitudinal axis aligned with the central longitudinal axis of nozzle drum, a surface exterior (135), an input end (124) and a plurality of radially distributed perforations (112), drilled through of the secondary conduit to direct the dispersion means in the secondary duct; and in which at least a portion of the duct secondary is positioned within the primary duct to form at least one passage (132) between the outer surface of the duct secondary and the inner surface of the primary duct for the dispersion medium; Y (ii) una sección (114) de expansión que tiene un extremo (120) de entrada y un extremo (138) de salida, y gradualmente aumenta el área de la sección transversal desde el extremo de entrada al extremo de salida, en el que el extremo de entrada de la sección de expansión está conectado con el extremo de salida del conducto secundario y el extremo de salida de la sección de expansión está conectado con el extremo de entrada del tambor de tobera.(ii) an expansion section (114) that has a input end (120) and an output end (138), and gradually increases the cross-sectional area from the input end to the output end, at which the end of expansion section input is connected to the end of outlet of the secondary duct and the outlet end of the section expansion is connected to the input end of the drum nozzle. 15. El montaje de toberas de la reivindicación 14, en el que el montaje comprende al menos 6 toberas y está montado en un elevador (200) de una unidad (190) de craqueo catalítico de fluido.15. The nozzle assembly of the claim 14, in which the assembly comprises at least 6 nozzles and is mounted in an elevator (200) of a catalytic cracking unit (190) of fluid. 16. Un procedimiento para atomizar una corriente líquida que comprende:16. A procedure to atomize a current liquid comprising: (a) combinar una corriente líquida y un medio de dispersión para formar una corriente líquida dispersada;(a) combine a liquid stream and a medium of dispersion to form a dispersed liquid stream; (b) alimentar la corriente líquida dispersada a través de una porción de al menos una tobera (1) que tiene un tambor (2) de tobera, en el que el tambor de tobera tiene un eje longitudinal 4, un extremo (3) de entrada y un extremo (6) de punta;(b) feed the dispersed liquid stream to through a portion of at least one nozzle (1) having a drum (2) nozzle, in which the nozzle drum has an axis longitudinal 4, one end (3) of entry and one end (6) of tip; (c) dirigir una corriente líquida a través de una punta (14) conectada a un extremo de punta del tambor de tobera, en el que la punta tiene una línea central vertical (20), una superficie interior (38), una superficie exterior (40), y al menos tres aberturas (22) que se extienden a través de la superficie interior de la punta hasta la superficie exterior de la punta y que, en uso, son sustancialmente verticales, teniendo cada abertura una longitud (24) y una anchura (26), en el que la longitud de la abertura es mayor que la anchura; teniendo cada abertura además un primer punto medio (36), sobre la superficie interior de la punta, y un segundo punto medio (34) sobre la superficie exterior de la punta, y un eje central longitudinal (32), formado por una línea que intersecta los puntos medios primero y segundo, y en el que un ángulo \theta, formado entre el eje longitudinal central de cada abertura y el eje longitudinal central del tambor de la tobera, mide de 0 a alrededor de 75 grados; y(c) direct a liquid stream through a tip (14) connected to a tip end of the nozzle drum, in which the tip has a vertical centerline (20), a inner surface (38), an outer surface (40), and at least three openings (22) that extend across the surface inside the tip to the outside surface of the tip and that, in use, they are substantially vertical, each opening having a length (24) and a width (26), in which the length of the opening is greater than width; each opening also having a first midpoint (36), on the inner surface of the tip, and a second midpoint (34) on the outer surface of the tip, and a longitudinal central axis (32), formed by a line that intersects the first and second midpoints, and in which a angle? formed between the central longitudinal axis of each opening and the central longitudinal axis of the nozzle drum, measures from 0 to about 75 degrees; Y (d) dirigir la corriente líquida dispersada a través de las aberturas de la punta pata formar un pulverización en forma de abanico plana.(d) direct the dispersed liquid stream to through the openings of the tip leg form a spray in flat fan shape. 17. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que al menos dos de las aberturas tienen un ángulo \theta mayor de 0.17. The method of claim 16, in which at least two of the openings have an angle? greater than 0. 18. El procedimiento de la reivindicación 16, que comprende además la operación de alimentar la corriente líquida y el medio de dispersión separadamente en la tobera y en el que la corriente líquida y el medio de dispersión se combinan dentro de la tobera.18. The method of claim 16, which it also includes the operation of feeding the liquid stream and the dispersion medium separately in the nozzle and in which the liquid stream and dispersion medium are combined within the nozzle.
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